DE1111090B - Mit Gas oder Kohlenstaub beheizbarer Schachtofen zum Brennen von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

Description

• Mit Gas oder Kohlenstaub beheizbarer Schachtofen zum Brennen von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit und Verfahren zu dessen Betrieb In gasbeheizten Kalkschachtöfen mit Außenbrennern steigt das Gas vornehmlich an der Ofenwand empor, weil es dort einerseits den geringsten Widerstand findet und andererseits sein Weg zum Ofenkopf dort am kürzesten ist. Dadurch wird die Verbrennungsluft, die aus der Kühlzone nach oben steigt, zur Schachtmitte hin abgedrängt. Die hieraus resultierende schlechte Gas- und Luftverteilung in der Brennzone führt dazu, daß an der Ofenwand häufig 200 bis 300°C höhere Brenntemperaturen herrschen als in der Mitte des Schachtes, so daß die Brennzeit der Brenngutstücke in der Schachtmitte oft zwei- bis dreimal so lang ist wie diejenige an der Ofenwand. Dadurch wird die Leistung des Schachtofens erheblich vermindert; durchweg ist auch der Restkohlensäuregehalt des Kalkes in der Schachtmitte höher als derjenige des Kalkes an der Ofenwand.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile sind Schachtöfen gebaut worden, in denen Vorrichtungen zur Einleitung des Brenngases in den mittleren Teil des Schachtquerschnittes angeordnet sind. Solche Vorrichtungen sind a) ein von feuerfesten Baustoffen umgebener Brenngaskanal, meistens in Form einer Mittelwand mit waagerechtem Kanal, und b) ein Brenngaskanal in einem kühlbaren Metallkörper.
• Bei Schachtöfen mit mehreren Brennerebenen haben beide Vorrichtungen Nachteile. Bei Anwendung der Vorrichtung zu a) muß die Mittelwand in den heißesten Teil der Brennzone hinaufreichen und hat dann keine lange Lebensdauer. Wird nur die Vorrichtung zu b) angewendet, so gehen dadurch, daß gekühlte Metallkörper in mehreren Brennebenen in die Brennzone hineinreichen, große Mengen an Hochtemperaturwärme verloren, so daß der Wärmeverbrauch unverhältnismäßig stark steigt.
• Der Erfinder hat erkannt, daß diese Nachteile weitgehend beseitigt werden können, wenn beide Vorrichtungen kombiniert werden. Zum Brennen von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit wird der mit Gas oder Kohlenstaub beheizbare Schachtofen vorgeschlagen, bei welchem Brennstoff durch mehrere in waagerechten Ebenen übereinanderliegende, den Schachtraum durchquerende, mit Austrittsöffnungen versehene Kanäle in die Schüttsäule eingeführt wird, wobei die Kanäle in der oberen Ebene durch kühlbare Metallkörper und die in der oder den unteren Ebenen aus nichtmetallischen feuerfesten Körpern gebildet sind.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der Schachtofen 1 hat einen Schacht von rechteckigem Querschnitt 2 - 5 m = 10 m2. Im unteren Teil des Schachtes ist eine Mittelwand 2 angeordnet, welche den Schachtquerschnitt in zwei gleich große Schächte teilt. Die Verbrennungsluft wird durch den Kanal 3 in den untersten Teil der Schüttsäule eingeleitet. Durch den Brenngaskanal4 wird Brenngas in solch geringer Menge in die Schüttsäule eingeführt, daß in der Nachentsäuerungszone N nur eine Temperatur von etwa 950 bis 1050° C herrscht. Eine größere Brenngasmenge wird durch den Kanal 5 - erforderlichenfalls auch durch den Ringkanal 6 - in die Schüttsäule eingeleitet. Der größte Teil des Brenngases wird jedoch durch Metallrohre 7, die quer durch den Schacht gehen und deren Unterseiten mit Brenngasaustrittsöffnungen versehen sind, in den mittleren Teil des Schachtquerschnittes eingeführt. Dem Ringraum zwischen dem Brenngasrohr 7 und dem äußeren Rohr 8 strömt Kühlwasser aus dem Behälter 9 durch die Leitung 10 zu und fließt nach Durchgang durch den Ringraum durch die Warmwasserleitung 11 ab. Das Brenngas strömt aus der Brenngasleitung 12 durch die Leitung 13 in das Rohr 7. Die Querwand 14 dient der Abstützung der Mittelwand 2.
• Der vorgeschlagene Schachtofen hat den Vorteil, daß in dem oberen Teil der Brennzone B, Brenngas und Luft sich innig mischen, so daß es ausgeschlossen ist, daß Kohlenmonoxyd unverbrannt in die Vorwärmzone V gelangt. In der Zone B, wird der größte Teil der Kalksteinkohlensäure ausgetrieben, und zwar in kürzester Zeit, weil die Wärmeerzeugung in der Zone B, besonders groß ist. Auch in dem unteren Teil der Brennzone B" mischen sich Brenngas und Luft gut, wobei das Brenngas mit etwa 20011/9 Luftüberschüß und daher milder Brenntemperatur verbrennt. Bei Verwendung von Brenngas mit hohem Heizwert kann diesem Abgas zugesetzt werden, um Stichflammen an den Gasaustrittsöffnungen ebenfalls zu vermeiden. In der Nachentsäuerungszone N behält der Kalk eine über der Zersetzungstemperatur- - von Kalk$tein liegende Temperatur, so daß der Kalk völlig entsäuert in die Kühlzone K austritt.
• Infolge der stufenweisen Gasverbrennung wird einerseits eine 10 m hohe Brennzone (Bo+Bu) erzielt. Durch die oben beschriebene mengenmäßige Verteilung des Brenngases auf die Zonen Bo, B" und N des Schachtofens wird andererseits eine beträchtliche Verkürzung der Brennzeit erreicht. Beide Faktoren machen den Schachtofen zu einem ausgesprochenen Hochleistungsschachtofen mit hoher spezifischer Kalkleistung je m2 Schachtquerschnitt und Tag. An Stelle von Brenngas kann auch Kohlenstaub verwendet werden.

Claims (3)

1. -PATENTANSPRÜCHE-1. Mit Gas oder Kohlenstaub beheizbarer Schachtofen zum Brennen von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, wobei Brennstoff durch mehrere in waagerechten Ebenen übereinanderliegende, den Schachtraum durchquerende, mit Austrittsöffnungen versehene Kanäle in die Schüttsäule eingeführt wird, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Kanäle in der oberen Ebene durch kühlbare Metallkörper und die in der oder den unteren Ebenen aus nichtmetallischen feuerfesten Körpern gebildet sind.
2. 2. Verfahren zum Betrieb eines Schachtofens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil des Brenngases durch den oder die kühlbaren Metallkörper in die -Schüttsäule eingeleitet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2 oder zum Betrieb des Schachtofens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brenngas Abgas zugesetzt wird.