DE1240626B

DE1240626B - Industrial furnace for the heat treatment of bulk goods

Info

Publication number: DE1240626B
Application number: DEG39444A
Authority: DE
Inventors: Leo Gruenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-05-03
Filing date: 1963-12-21
Publication date: 1967-05-18

Description

Industrieofen zur Wärmebehandlung von Schüttgut Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Industrieöfen und betrifft einen Schachtofen zum Sintern, Kalzinieren, Rösten, Brennen oder für sonstige Hitzebehandlungen fester und kleinkörniger sowie schüttfähiger Stoffe wie beispielsweise Zement, Kalk, Dolomitstein, Pyrite usw. und ein neues Verfahren zur Behandlung derartiger Stoffe in einem erfindungsgemäßen Schachtofen.Industrial furnace for heat treatment of bulk material The invention lies in the field of industrial furnaces and relates to a shaft furnace for sintering, calcining, Roasting, burning or other heat treatments with solid and small grains as well pourable materials such as cement, lime, dolomite stone, pyrite, etc. and a new method of treating such materials in one according to the invention Shaft furnace.

Es ist bereits ein Industrieofen in Schachtbauweise vorgeschlagen worden, den das Schüttgut von oben nach unten durchläuft, wobei es der Hitzeeinwirkung mehrerer vertikal verteilter Brenner ausgesetzt wird. Damit eine Verweilzeit des Gutes im Behandlungsabschnitt erreicht wird, sind im Ofenschacht als Scheidewände Stahlroste im Abstand sowie übereinanderliegend und versetzt zueinander eingezogen, die sich jeweils über einen Teil des freien inneren Schachtquerschnitts erstrecken und über die das Schüttgut nacheinander abwärts wandert. Durch die schräggeneigten Roste wird ein Luftstrom gegen das aufliegende Schüttgut geführt, um es zum Fließen zu bringen. Eine Beeinflussung der Gutgeschwindigkeit ist durch eine Steuerung der Menge bzw. des Druckes der zugeführten Luft möglich.A shaft-type industrial furnace has already been proposed which the bulk material passes through from top to bottom, whereby it is exposed to heat exposed to several vertically distributed burners. So that a dwell time of the Good things achieved in the treatment section are in the furnace shaft as partitions Steel gratings drawn in at a distance as well as one on top of the other and offset from one another, which each extend over part of the free inner shaft cross-section and over which the bulk material moves downwards one after the other. Due to the inclined Grids, a stream of air is directed against the bulk material on top of it to make it flow bring to. The material speed can be influenced by controlling the The amount or the pressure of the air supplied is possible.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Art der Steuerung der Gutgeschwindigkeit nicht ausreicht, wenn es gilt, den Ofen verschiedenen Zwecken und Betriebszuständen anzupassen. Es kommt daher leicht zu Gutstauungen und zu einer dadurch verursachten qualitativ unterschiedlichen Behandlung des Gutes. Außerdem laufen die Roste Gefahr zu verbrennen, wenn zur Behandlung des Gutes Brennerftammzonen bis zu 1500° C notwendig sind. Ferner weist die vorgeschlagene Bauart einen erheblichen Wärmebedarf pro Kilogramm verarbeiteten Schüttgutes auf, wenn beispielsweise Kalk gebrannt wird.It has been shown, however, that this type of control of the material speed is not sufficient when it comes to the furnace for various purposes and operating states adapt. It is therefore easy for goods to jam and the resultant qualitatively different treatment of the goods. In addition, the grids are at risk to be burned if burner root zones of up to 1500 ° C are necessary for the treatment of the goods are. Furthermore, the proposed design has a considerable heat requirement per kilogram processed bulk material, for example when lime is burned.

Hier setzt der Gedanke der Erfindung ein, nach der, ausgehend von einem Industrieofen zur Wärmebehandlung von Schüttgut, z. B. zum Brennen von Kalk, mit übereinanderliegenden und versetzt zueinander angeordneten geneigten Scheidewänden, die sich jeweils über einen freien Teil des inneren Schachtquerschnitts erstrecken und über die das Schüttgut nacheinander abwärts gleitet und dabei von aufsteigender Luft durchströmt wird, die durch Öffnungen in den Scheidewänden mit solchem Druck austritt, daß sie den Gewichtsdruck der Gutschicht oberhalb der Scheidewände so stark vermindert, daß das Gut ähnlich wie eine Flüssigkeit entlang der geneigten Scheidewände abwärts strömt, ein solcher Industrieofen vorgeschlagen wird, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Scheidewände aus porösen Formsteinen zur Veränderung ihres Neigungswinkels unabhängig voneinander schwenkbar sind und ein zweiter Luftstrom in Gegenstrom durch den Schacht geführt ist.This is where the idea of the invention begins, according to which, based on an industrial furnace for the heat treatment of bulk materials, e.g. B. for burning lime, with inclined partitions lying on top of one another and offset from one another, which each extend over a free part of the inner shaft cross-section and over which the bulk material slides downwards one after the other, from upwards Air flows through openings in the partition walls with such pressure emerges that they so the weight pressure of the layer of material above the partitions greatly diminished that the good is similar to a liquid along the inclined Partitions flowing downwards, such an industrial furnace is proposed, which thereby is characterized in that the partitions made of porous shaped stones for change their angle of inclination can be pivoted independently of one another and a second air flow is guided in countercurrent through the shaft.

Erfindungsgemäß in einem Schachtofen der angegebenen Art angeordnete, neigungsverstellbare Scheidewände aus porösen Formsteinen lassen eine erheblich wirksamere Steuerung der Verweilzeiten bzw. der Durchschnittsgeschwindigkeit des jeweiligen Schüttgutes zu. Die porösen Formsteine haben die Aufgabe, den Reibungswiderstand der darüber bewegten Schicht zu vermindern oder aber eine Wirbelschicht aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise werden Formsteine aus keramischem Material verwendet. Das keramische Material widersteht - ohne sich zu verziehen und ohne merklichen Verschleiß - Erhitzungstemperaturen bis etwa 1100° C. Da die Brennertemperaturen, sofern die Brenner mit (O1 beheizt sind, ohne weiteres 1500° C erreichen können, ist es außerordentlich wichtig, daß abkühlende Mischluft durch die porösen Formsteine in die Behandlungsabschnitte eingeführt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, die BehandIungstemperaturen auf Grund einer Steuerung der zugeführten Luftmenge durch die porösen Formsteine zu beeinflussen. Da eine Temperatur von 1500° C für das Brennen von Kalk bekanntlich zu hoch ist, da sonst Totbrand oder Hartbrand entstehen, wird das sogenannte »Weichbrennen«, für das etwa 1150° C eingehalten werden müssen, durch eine Luftzufuhr durch die Scheidewände aus porösen Formsteinen reguliert. Hieraus wird ersichtlich, wie wesentlich es ist, daß die durch die Scheidewände zugeführte Luft nicht das einzige Steuerungsmittel zur Beeinflussung der Gutgeschwindigkeit ist, sondern außerdem die Möglichkeit besteht, die Gutgeschwindigkeit durch Veränderung der Neigung der einen oder anderen Scheidewand zu verändern. Für den Fall, daß lediglich die durch die Scheidewände zugeführte Luft als Steuermittel zur Verfügung steht, würde in der Brennzone möglicherweise eine zu niedrige Temperatur nur deshalb entstehen, weil zur Erhöhung der Gutgeschwindigkeit zuviel kalte Luft zugeführt wird.According to the invention arranged in a shaft furnace of the specified type, Inclination-adjustable partitions made of porous shaped stones leave a considerable margin more effective control of the dwell times or the average speed of the respective bulk material. The porous shaped stones have the task of frictional resistance to reduce the layer moved over it or to maintain a fluidized bed. Preference is given to using shaped stones made of ceramic material. The ceramic Material withstands - without warping and without noticeable wear - heating temperatures up to about 1100 ° C. Since the burner temperatures, provided the burner is heated with (O1 are, can easily reach 1500 ° C, it is extremely important that cooling mixed air is introduced into the treatment sections through the porous shaped stones can be. In this way it is possible to reduce the treatment temperatures to influence a control of the amount of air supplied through the porous shaped stones. Since a temperature of 1500 ° C is known to be too high for burning lime, otherwise dead burn or hard burn will occur, the so-called »soft burning«, for the approx. 1150 ° C observed need to be through an air supply regulated by the partitions made of porous shaped stones. From this it can be seen how essential it is that the air drawn in through the partitions should not be that is the only control means for influencing the material speed, but also there is the possibility of changing the speed of the crop by changing the inclination of the to change one or the other partition. In the event that only the through Air supplied to the partitions as a control means would be available in the firing zone may be too low only because because too much cold air is supplied to increase the material speed.

Da erfindungsgemäß die Luft durch die große Fläche der Scheidewände strömt und die Trägerluft für das zu behandelnde Schüttgut ist, welches sie allenthalben umgibt, die Flammen aber außerhalb des Schüttgutes wirksam sind, läßt sich mit Sicherheit einerseits eine überhitzung des Schüttgutes vermeiden, andererseits mit Sicherheit in den Stufen, in denen es erwünscht ist, eine ständige große Annäherung an eine genaue Temperaturstufe. Hierzu trägt wesentlich bei, daß als zusätzliches Steuermittel die Möglichkeit der Veränderung des Neigungswinkels der Scheidewände zur Verfügung steht.Because according to the invention the air through the large area of the partition walls flows and the carrier air for the bulk material to be treated is what they are everywhere surrounds, but the flames are effective outside of the bulk material, can be with certainty on the one hand avoid overheating of the bulk material, on the other hand with certainty in the stages at which it is desired, a constant close approach to one exact temperature level. The fact that as an additional tax means contributes significantly to this the possibility of changing the angle of inclination of the partitions is available stands.

Es würde eine recht kostspielige Konstruktion entstehen, wenn man die Scheidewände aus Metall formen müßte. Sie würden - abgesehen von der noch erheblich teueren Herstellung aus Sintermetall - nicht in der notwendigen Feinporigkeit herzustellen sein und würden außerdem zum Verschleiß und zur Verformung bei hohen Temperaturen neigen, so daß Scheidewände aus porösen Formsteinen eine erhebliche Überlegenheit gegenüber Rosten aus Stahl aufweisen. Die vorteilhaftere Verfahrensweise des Durchblasens von Luft mit der dadurch erreichbaren Feinregelung der Kühlwirkung und die sichere Beeinflussung der Verweilzeit durch einen wählbaren Neigungswinkel in Verbindung mit der Formbeständigkeit der Steine wirkt sich nicht nur außerordentlich günstig aus, wenn Kalk gebrannt wird, sondern erstreckt sich vielmehr auch auf andere Anwendungen des neuen Industrieofens, wie z. B. die Verbesserung der Abröstung von Pyrit sowie andere Röst-, Sinter- und Brennverfahren.It would be quite an expensive construction if one the partitions would have to be made of metal. Apart from that, they would be considerable expensive production from sintered metal - not to produce with the necessary fine pores and would also be susceptible to wear and deformation at high temperatures tend, so that partitions made of porous shaped bricks have a considerable superiority compared to grates made of steel. The more advantageous blow-through procedure of air with the fine control of the cooling effect that can be achieved as a result, and the safe Influence of the dwell time through a selectable angle of inclination in connection the dimensional stability of the stones is not only extremely beneficial when lime is burned, but extends to other applications as well of the new industrial furnace, such as B. improving the roasting of pyrite as well other roasting, sintering and burning processes.

Ein weiteres wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Industrieofens besteht darin, daß zum Brennen des Gutes in der Mitte des Schachtes angeordnete Brenner dienen und der von unten nach oben streichende Luftstrom im untersten Teil desselben das von oben kommende frischgebrannte Gut abkühlt, worauf der nach oben steigende Luftstrom beim Vorbeistreichen an den Brennern erhitzt wird, um das von oben eintretende Gut in der Zone oberhalb der Brenner vorzuwärmen.Another essential feature of the industrial furnace according to the invention is that arranged for burning the goods in the middle of the shaft Burners serve and the air flow sweeping upwards from the bottom in the lowest part the same cools the freshly distilled good coming from above, whereupon the upstairs increasing airflow is heated as it passes the burners, in order to remove the from to preheat incoming goods in the zone above the burner.

Dieses neue Merkmal einer zweiten Luftströmung, die vom Schachtboden bis hoch zur Gutaufgabestelle geführt ist, wirkt als Wärmeaustauschmedium und führt zu einem außerordentlich günstigen Wärmehaushalt beim Betrieb des erfindungsgemäßen Industrieofens.This new feature of a second air flow coming from the shaft bottom is led up to the feed point, acts as a heat exchange medium and leads to an extremely favorable heat balance when operating the invention Industrial furnace.

Für den Betrieb eines Industrieofens mit den eben angegebenen Merkmalen wird ein Verfahren vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch eine derartige Einstellung der Scheidewände und Anordnung der Brenner, daß sich im Dauerbetrieb oberhalb der obersten Scheidewand die Vorwärmzone, oberhalb der mittleren Scheidewand die Umsetzzone und oberhalb der unteren Scheidewand die Abkühlzone bilden. Hierbei ist es zur Erzielung eines günstigen Wärmehaushaltes wichtig, daß das ausgetragene, noch heiße Gut zur Aufheizung des zweiten Luftstroms, d. h. des Behandlungsgases oder der Behandlungsluft, verwendet wird.For the operation of an industrial furnace with the characteristics just given a method is proposed which is characterized by such an adjustment the partition walls and arrangement of the burner that is in continuous operation above the the uppermost septum is the preheating zone, above the middle septum is the transfer zone and form the cooling zone above the lower septum. Here it is to achieve a favorable heat balance is important that the discharged, still hot goods to Heating the second air stream, d. H. the treatment gas or the treatment air, is used.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines Schachtofens im Schnitt, F i g. 2 eine weitere, jedoch gegenüber der Abbildung von F i g. 1 um 90° versetzte Seitenansicht im Schnitt, F i g. 3 eine vergrößerte Draufsicht eines Schachtofens nach den F i g. 1 und 2 im Schnitt, F i g. 4 eine Seitenansicht eines Ofenteils im Schnitt längs der Linie A-A von F i g. 3.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawings. In the drawings, F i g. 1 a side view of a shaft furnace in section, F i g. 2 another, however compared to the illustration of FIG. 1 sectional side view, offset by 90 °, F i g. 3 is an enlarged plan view of a shaft furnace according to FIGS. 1 and 2 in section, F i g. 4 is a side view of a furnace part in section along the line A-A of FIG. 3.

Wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, ist oberhalb des Ofenschachtes ein Vorratsbehälter 11 zur Aufnahme fester, körniger oder pulverförmiger Schüttgüter angeordnet, aus dem das Schüttgut dosiert über eine Schüttvorrichtung 12 einem Eingabestutzen 13 zugeführt wird. Der Ofen selbst weist vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf. Sein Innenraum ist durch eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Scheidewänden 14 unterteilt. Die Scheidewände erstrecken sich abwechselnd von gegenüberliegenden Seiten des Ofens über einen Teil der Querschnittsfläche des Schachtes und geben auf diese Weise einen - von der Seite her gesehen -zickzackförmigen Weg von oben nach unten durch den Ofen frei. Jede Scheidewand 14 besteht aus einer oberen porösen Schicht 15, für die vorzugsweise ein Formstein aus keramischem Material verwendet wird, und einer unteren Schicht 16, die nicht porös ist. Zwischen dem oben gelegenen porösen Formstein 15 und der unteren Schicht 16 ist jeweils ein Hohlraum gebildet, in den fortlaufend ein vorzugsweise vorgewärmter Luftstrom durch Öffnungen 17 eingeführt wird. Der durch jeden porösen Formstein 15 hindurchgeführte Luftstrom wird so bemessen, daß eine Bewegung der zerkleinerten festen Teile über die Oberfläche des Formsteins erreicht und der Stoff hierdurch zur nächsten, darunterliegenden Scheidewand 14 transportiert wird. Der jeweils zwischen dem Schüttgut und der Oberfläche der Formsteine entstehende Luftfilm vermindert den Reibungswiderstand zwischen dem Gut und dem Formstein und trägt ferner dazu bei, das Aneinanderheften des Schüttgutes zu verhindern. Die durch die porösen Formsteine zugeführte Luftmenge durchdringt das Schüttgut und erhöht dadurch seine Fließfähigkeit nicht nur an seiner Unterfläche. Hierdurch verhalten sich die festen Teile des Schüttgutes ähnlich wie eine Flüssigkeit und fließen von Scheidewand zu Scheidewand. Der ständige Luftstrom durch die Poren der Formsteine gewährleistet, daß es keine untere Grenze der Partikelgröße des Schüttgutes gibt, da der Luftstrom ein Zusammenballen der Partikeln und ein Verstopfen der Poren verhindert. Die oberste Grenze für die Größe der Teile ist dann erreicht, wenn die durchströmende Luft nicht mehr auflockernd wirkt, sondern jeweils durch die zwischen den Teilen stehenden Hohlräume ohne weitere Wirkung hindurchströmt. Wenn verschiedene Partikelgrößen in dem Schüttgut auftreten, wirken die kleineren Korngrößen als Transportmittel und Träger für die größeren, so daß auch diese befördert werden.As shown in FIGS. 1 and 2, a storage container 11 for receiving solid, granular or powdery bulk goods is arranged above the furnace shaft, from which the bulk material is metered and fed via a pouring device 12 to an input connector 13. The furnace itself preferably has a rectangular cross-section. Its interior is divided by a plurality of partition walls 14 lying one above the other. The partition walls extend alternately from opposite sides of the furnace over part of the cross-sectional area of the shaft and in this way - viewed from the side - free a zigzag-shaped path from top to bottom through the furnace. Each partition 14 consists of an upper porous layer 15, for which a shaped stone made of ceramic material is preferably used, and a lower layer 16 which is not porous. A cavity is formed between the upper porous shaped stone 15 and the lower layer 16, into which a preferably preheated air stream is continuously introduced through openings 17. The air flow passed through each porous shaped stone 15 is dimensioned in such a way that the comminuted solid parts move over the surface of the shaped stone and the substance is thereby transported to the next partition 14 underneath. The air film created between the bulk material and the surface of the shaped blocks reduces the frictional resistance between the material and the shaped block and also helps to prevent the bulk material from sticking to one another. The amount of air supplied through the porous shaped bricks penetrates the bulk material and thereby increases its flowability not only on its lower surface. As a result, the solid parts of the bulk material behave like a liquid and flow from partition to partition. The constant flow of air through the pores of the molded blocks ensures that there is no lower limit to the particle size of the bulk material, since the air flow prevents the particles from agglomerating and clogging the pores. The uppermost limit for the size of the parts is reached when the air flowing through no longer has a loosening effect, but instead flows through the cavities between the parts without any further effect. If different particle sizes occur in the bulk material, the smaller particle sizes act as a means of transport and carrier for the larger ones, so that these are also transported.

Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der die Neigung der Scheidewände 14 gegenüber der Waagerechten verändert und festgestellt werden kann. Es ist sehr wichtig zu bemerken, daß die Vorrichtung so beschaffen ist, daß der Neigungswinkel der Scheidewände verschieden eingestellt sein kann, wenn dies erforderlich ist. Eine verschiedene Winkelstellung kann beispielsweise dann notwendig sein, wenn Schüttgut behandelt wird, das innerhalb der verschiedenen Ofenzonen sehr verschiedene Fließeigenschaften entwickelt. Hier kann durch eine entsprechende Winkelstellung der betroffenen Scheidewände ein Ausgleich erzielt werden. Es ist ferner möglich, die Verweilzeit in einzelnen Zonen verschieden einzustellen.A device is provided with which the inclination of the partitions 14 can be changed and determined in relation to the horizontal. It is very important to note that the device is designed so that the angle of inclination the partitions can be adjusted differently if necessary. A different angular position may be necessary, for example, when bulk goods is treated, the very different flow properties within the different furnace zones developed. Here, the affected partitions can be angularly positioned a compensation can be achieved. It is also possible to adjust the residence time in individual Zones can be set differently.

Der Ofen weist senkrechte Außenwände 18 auf, die aus beliebigem geeignetem Baumaterial hergestellt sind, sowie Innenwände 19, die aus porösen Ziegeln von geringer Dichte gebildet sind, so daß vorgewärmte Luft fortlaufend durch die Ziegel in das Innere des Ofens eintreten kann. An mehreren Stellen, vorzugsweise im mittleren Bereich der vertikalen Ofenerstreckung, sind Brenner 20 angeordnet, die zugeordnete Heizzonen 21 erhitzen. Der den Brennern 20 zugeführte Brennstoff ist beliebig.The furnace has vertical outer walls 18 made of any suitable building material and inner walls 19 formed from porous bricks of low density so that preheated air can continuously enter the interior of the furnace through the bricks. At several points, preferably in the central region of the vertical furnace extension, burners 20 are arranged, which heat the associated heating zones 21. The fuel supplied to the burners 20 is arbitrary.

Zu der ersten Luftströmung, die durch die porösen Formsteine 15 hindurchtritt und im Ofenschacht aufsteigt, tritt noch eine zweite Luftströmung, die den Ofenschacht von unten nach oben durchläuft und ständig durch neu hinzutretende, die Ziegelwand 19 durchdringende Luftmengen verstärkt wird. Diese zweite Luftströmung wird im unteren Ofenbereich aufgeheizt, wenn sie an den heißen Schüttgutteilen entlangströmt. Da sich das Schüttgut im Gegenstrom zu den aufwärts steigenden heißen Gasen bewegt, wird ein intensiver und schneller Wärmeaustausch erreicht, der durch die verhältnismäßig große Oberfläche der zu behandelnden Teile noch erhöht wird. Im oberen Ofenteil findet ein Wärmeaustausch in umgekehrter Richtung statt, indem Wärme von den aufwärts strömenden Gasen an das eintretende Schüttgut abgegeben wird. Dadurch ist, wie später noch im einzelnen gezeigt wird, der Wärmeaufwand eines erfindungsgemäßen Industrieofens gering. Hierdurch bedingt sind die am oberen Ende des Ofens austretenden Gase nur wenig wärmer als die eintretenden festen Stoffe.To the first air flow that passes through the porous shaped blocks 15 and rises in the furnace shaft, a second air flow occurs, which the furnace shaft runs through the brick wall from bottom to top and constantly through new ones 19 penetrating air volumes is reinforced. This second air flow is in the lower Oven area heated up when it flows along the hot bulk material. There the bulk material moves in countercurrent to the rising hot gases, an intensive and faster heat exchange is achieved, which is due to the proportionately large surface of the parts to be treated is increased. In the upper part of the furnace a heat exchange takes place in the opposite direction by removing heat from the upwards flowing gases is released to the entering bulk material. This is how later will be shown in detail, the heat consumption of an industrial furnace according to the invention small amount. This only causes the gases escaping at the top of the furnace little warmer than the solid matter entering.

Nach dem Zuführen über den Eingabestutzen 13 gelangt das zu behandelnde Schüttgut in die obere Vorwärmzone, in der es durch Wärmeaustausch mit den ausströmenden heißen Gasen vorgewärmt wird. Von dort gelangt es in die Heiz- und Kalzinierungszone, in der sich die Brenner befinden. Die Temperatur in dieser Zone sowie die zweckmäßige Dauer der Behandlung hängt von der Art des Schüttgutes ab sowie davon, mit welcher Intensivität die Hitze einwirken soll, um die gewünschte Reaktion herbeizuführen. Nach dem Durchtritt durch diese Zone gelangt das Schüttgut in die unterste Zone des Ofens, in der es durch einströmende kühle Gase bzw. Luft abgekühlt wird. Auch diese Zone ist in ähnlicher Weise aufgebaut wie der obere Ofenteil. Auch hier befindet sich eine Anzahl von Scheidewänden mit poröser Oberfläche. Die in der Kühlzone durch die porösen Oberflächen zugeführte Luft ist Kaltluft. Am unteren Ende gelangt das Schüttgut in eine Austragsvorrichtung 22.After being fed via the input connector 13, the material to be treated arrives Bulk material in the upper preheating zone, in which it exchanges heat with the outflowing hot gases is preheated. From there it goes to the heating and calcination zone, in which the burners are located. The temperature in this zone as well as the appropriate one The duration of the treatment depends on the type of bulk material and with which one The intensity of the heat should act in order to bring about the desired reaction. After passing through this zone, the bulk material reaches the lowest zone of the furnace, in which it is cooled by inflowing cool gases or air. Even this zone is constructed in a similar way to the upper part of the furnace. Also located here a number of partitions with a porous surface. The one in the refrigerator section The air supplied to the porous surfaces is cold air. At the bottom, that's what Bulk material into a discharge device 22.

Der neue Schachtofen muß in seiner besonderen Bauart dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden. Seine Höhe kann beispielsweise 15 bis 40 m betragen. Diese Angabe ist jedoch nicht als obere oder untere Grenze des Möglichen anzusehen und dient lediglich der Darstellung einer Größenordnung.The new shaft furnace, in its special design, must match the respective Purpose to be adapted. Its height can be 15 to 40 m, for example. However, this information is not to be regarded as an upper or lower limit of what is possible and only serves to represent an order of magnitude.

Die Vorwärmzone dient nicht nur der Verbesserung des Wärmehaushaltes, sondern in den meisten Fällen ist es wichtig, daß die Erhitzung des Schüttgutes nicht zu plötzlich erfolgt. Hierbei dient die Vorwärmzone dazu, das Schüttgut allmählich auf eine optimale Temperatur vorzuwärmen. Die Ausscheidung von Kohlensäure sowie die Luftzufuhr werden so geregelt, daß aufwärts steigende Kohlensäuregase die Verbrennung nicht stören.The preheating zone not only serves to improve the heat balance, but in most cases it is important that the heating of the bulk material did not happen too suddenly. Here, the preheating zone is used to gradually remove the bulk material preheat to an optimal temperature. The excretion of carbonic acid as well the air supply is regulated in such a way that carbonic acid gases rise upwards to prevent combustion do not bother.

Die Abgase werden vorzugsweise einer Reinigung unterworfen, beispielsweise in einem Zyklon.The exhaust gases are preferably subjected to cleaning, for example in a cyclone.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, sind verschiedene Inspektionsöffnungen 23 zwischen den einzelnen horizontalen Scheidewänden vorgesehen, um den Brennvorgang sowie den Transport des Materials fortlaufend beobachten zu können.As shown in FIG. 2 are different inspection openings 23 is provided between the individual horizontal partitions to facilitate the burning process as well as being able to continuously observe the transport of the material.

Da der Luftzutritt durch die senkrechten Innenwände 19 in allen Zonen erwünscht ist, ist es möglich, diese Wände aus billigem, feuerfestem Material geringer Dichte herzustellen. Eine günstige Beeinflussung der Behandlung des Schüttgutes in den einzelnen Zonen kann dadurch erreicht werden, daß das zur Gestaltung der Innenwände verwendete Material verschiedene Porositätsgrade aufweist. Steine sehr hoher Porosität werden vorzugsweise in der mittleren Heizzone bzw. Sinterzone verwendet, während Steine geringerer Porosität in der oberen Vorwärmzone und in der unteren Abkühlzone verwendet werden.Since the air admission through the vertical inner walls 19 in all zones If desired, it is possible to make these walls of cheap, refractory material less Establish density. A favorable influence on the handling of the bulk material in the individual zones can be achieved that the design of the Material used inside walls has different degrees of porosity. Stones very much high porosity are preferably used in the middle heating zone or sintering zone, while stones of lower porosity in the upper preheating zone and in the lower Cooling zone can be used.

Infolge des fortlaufenden Luftdurchganges durch das poröse Material wird der Verschleiß stark herabgesetzt bzw. fast ganz aufgehalten, und der Ofen weist ohne wesentliche Reparaturen eine hohe Lebensdauer auf.As a result of the continuous passage of air through the porous material wear is greatly reduced or almost completely stopped, and so does the furnace has a long service life without major repairs.

Nachstehend wird zum besseren Verständnis der Erfindung ein Beispiel angegeben, in dem die Herstellung gebrannten Kalks aus rohem Kalkstein beschrieben wird. Das Beispiel ist einem Behandlungsvorgang mit fortlaufendem Prozeß entnommen; die Beheizung erfolgt mittels Ölbrennern.The following is an example to assist in understanding the invention in which the production of quick lime from raw limestone is described will. The example is taken from a treatment procedure with a continuous process; the heating takes place by means of oil burners.

Als Ausgangsstoff wurde ein Kalkstein folgender Zusammensetzung benutzt: CaCO3 . . . . . . . . . . 91,20/0 = 51,1% Ca0 MgC03 ********* 5,80/0 = 2,8% Mg0 A1203 -I- Fe 20,3 . . 1,0% Si02 . . . . . . . . . . . . 2,00/0 Total .... 10001o 1 kg gebrannten Kalks (Brennverlust 2 % C02) entsprechen die folgenden Ausgangs- und Endmengen: Ausgangsmenge Endmenge CaC03 . . . . . . . . . 1,572 kg 0,045 kg CaO . . . . . . . . . . . - 0,855 kg MgC03 . . . . . . . . . 0,100 kg Mg0 . . . . . . . . . . . - 0,048 kg A1203 -I- Fe203.. ., 0,017 kg 0,017 kg Si02 . . . . . . . . . . . . 0,035 kg 0,035 kg Total .... 1,724 kg 1,000 kg Die Endmenge beträgt in diesem Fall: 1 - 0,045 100 = 97,3 % des Kalksteins. 1,672 Der Kalkstein wird zunnächst in der Vorwärmzone bis auf eine Temperatur von etwa 850° C erhitzt und gibt dabei etwa 20 g Feuchtigkeit pro Kilogramm Kalkstein ab. In der Heizzone wird das Material bis auf eine Temperatur von 1075° C erhitzt. Die durch die Wände entweichende Wärme bedingt Verluste von etwa 4% der Gesamtmenge der aufgewendeten Wärme. Der Wärmeaufwand setzt sich wie folgt zusammen: (Kilokalorien pro Kilogramm gebrannten Kalks) Vorwärmzone Verdunstung von Feuchtigkeit ....... 12 Erwärmen bis zu 850° C . . . . . . . . . . . 400 Verluste durch Wände . . . . . . . . . . . . . . 16 Total .... 428 Brennzone Kalzination von MgCOs . . . . . . . . . . . . 32 Kalzination von CaC03 . . . .. . . . . . . . 603 Erwärmen bis 1075° C . . . . . . . . . . . . . 57 Wärmeverluste .................... 28 Total .... 720 Somit wird eine Wärmemenge von 720 -1- 428 = 1148 Kilokalorien pro Kilogramm gebrannten Kalks verwendet.A limestone of the following composition was used as the starting material: CaCO3. . . . . . . . . . 91.20 / 0 = 51.1% Ca0 MgC03 ********* 5.80 / 0 = 2.8% Mg0 A1203 -I-Fe 20.3 . . 1.0% Si02. . . . . . . . . . . . 2.00 / 0 Total .... 10001o 1 kg of quicklime (burning loss 2% C02) corresponds to the following initial and final quantities: Initial quantity final quantity CaC03. . . . . . . . . 1.572 kg 0.045 kg CaO. . . . . . . . . . . - 0.855 kg MgC03. . . . . . . . . 0.100 kg Mg0. . . . . . . . . . . - 0.048 kg A1203 -I- Fe203 ..., 0.017 kg 0.017 kg Si02. . . . . . . . . . . . 0.035 kg 0.035 kg Total .... 1,724 kg 1,000 kg The final quantity in this case is: 1 - 0.045 100 = 97.3% of the limestone. 1.672 The limestone is first heated in the preheating zone to a temperature of around 850 ° C, releasing around 20 g of moisture per kilogram of limestone. In the heating zone, the material is heated up to a temperature of 1075 ° C. The heat escaping through the walls causes losses of around 4% of the total amount of heat used. The heat expenditure is made up as follows: (kilocalories per kilogram of burnt lime) preheating zone Evaporation of moisture ....... 12 Heating up to 850 ° C. . . . . . . . . . . 400 Losses through walls. . . . . . . . . . . . . . 16 Total ... 428 Burn zone Calcination of MgCOs. . . . . . . . . . . . 32 Calcination of CaC03. . . ... . . . . . . 603 Heating up to 1075 ° C. . . . . . . . . . . . . 57 Heat losses .................... 28 Total .... 7 20 Thus, an amount of heat of 720 -1-428 = 1148 kilocalories per kilogram of burned lime is used.

Die in die Heizzone gelangende Luft ist in der Kühlzone durch Wärmeaustausch mit dem austretenden gebrannten Kalk vorgewärmt. Der Wärmeinhalt eines Kilogramms gebrannten Kalks beträgt bei einer Temperatur von 1075° C 249 Kilokalorien. Wenn der gebrannte Kalk bis auf eine Temperatur von 50° C abgekühlt wird, werden 241 Kilokalorien pro Kilogramm Kalk an die eintretende Luft abgegeben. In der Heizzone gelangen 0,724 Kilogramm CO, - diese Menge entspricht 0,369 ms - in die Verbrennungsgase. Der Wärmeinhalt der Kohlensäure beträgt 162 Kilokalorien pro Kilogramm gebrannten Kalks. Diese Wärmemenge geht bei einer Temperatur von 850° C in die Verbrennungsgase über.The air entering the heating zone is preheated in the cooling zone by exchanging heat with the burnt lime that emerges. The heat content of one kilogram of quicklime is 249 kilocalories at a temperature of 1075 ° C. When the quick lime is cooled to a temperature of 50 ° C, 241 kilocalories per kilogram of lime are released into the incoming air. In the heating zone, 0.724 kilograms of CO - this amount corresponds to 0.369 ms - get into the combustion gases. The heat content of carbon dioxide is 162 kilocalories per kilogram of burned lime. This amount of heat is transferred to the combustion gases at a temperature of 850 ° C.

Claims

Claims: 1. Industrial furnace for the heat treatment of bulk material, e.g. B. for burning lime, with superimposed and offset from one another arranged inclined partition walls, which each extend over a part of the free inner shaft cross-section and over which the bulk material migrates downwards one after the other and is flowed through by rising air, which through openings in the partition walls with such pressure emerges that it reduces the weight pressure of the material layer above the partition walls so much that the material flows down like a liquid along the inclined partition walls, characterized in that the partition walls (14) made of porous shaped stones (15) to change their angle of inclination can be pivoted independently of one another and a second air flow is guided in countercurrent through the shaft.

2. Industrial furnace for the heat treatment of bulk material according to claim 1, characterized in that the burning of the material in the center of the shaft arranged burner (ZO) are used and the air flow sweeping from the bottom upwards in the lowest part of the same cools the freshly fired material coming from above , whereupon the upwardly rising air stream is heated as it sweeps past the burners (20) in order to preheat the material entering from above in the zone above the burners (20).

3. Industrial furnace for the heat treatment of bulk material according to claim 1 and 2, characterized by a selectable different permeability of the partition walls (19) in different zones.

4. Industrial furnace for heat treatment of bulk material according to claim 1 to 3, characterized by a double-walled masonry of the furnace shaft, which leaves air ducts between the walls (18, 19), and inner walls (19) which are permeable to the passage of treatment air into the furnace interior .

5. Industrial furnace for the heat treatment of bulk material according to claim 1 to 4, characterized by the arrangement of burners (20) for the optional heating of the individual treatment zones.

6. A method for operating an industrial furnace according to claim 1 to 5, characterized by such an adjustment of the partitions that in continuous operation above the top septum the preheating zone, above the middle septum the The transfer zone and above the lower septum form the cooling zone.

7. Procedure for operating an industrial furnace according to claims 1 to 5, characterized in that that the discharged still hot material for Rufheiz the treatment gas or the Treatment air is used. Publications considered: German patent specification No. 910 632; Swiss Patent No. 296 419.