DE1433339A1

DE1433339A1 - Verfahren zum Hartbrennen von Pellets

Info

Publication number: DE1433339A1
Application number: DE19631433339
Authority: DE
Inventors: Anthes John Allen; Phelps Donald Dean
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1962-02-12
Filing date: 1963-02-05
Publication date: 1968-10-10
Also published as: ES284703A1; GB994588A; DE1433339B2

Description

Verfahren sum Hartbrennen, von Pellets

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Hartbrennen von Pellets auf dem'Sinterband» wobei die auf dem Sinterband aufgegebene Grünpelletbeechickung zunächst in einer Vortrocknungszone ο;it von unten nach oben durch die Beschickung gedrückten heißen Gasen, vorgetrocknet und in einer darauffolgenden Trockenst uie und einer auf diese folgenden Aufhoizstufe mit von oben nach unten durch die Beschickung gesaugten Grasen behandelt und danach in a bier mit Brennern ausgestatteten liauptbrennzono gezüniet und unter Hindurchsaugen heiüor Gase von oben nach unten durch die Beschickung gebrannt, in einer iiachbrenn-Bone ebenfalls im Saugzug fertiggebrannt; und darauf in einer swei etufigeii KUhlzone gekühlt wird. Es ist bei solchen Verfahren bekannt, die aus den Kühlstufen stammende heiße Abluft vorher» gehenden Stufen des Verfahrens zwecks Verwe .^ung des Vt'äraeinholtco zuzuführen. Han verwandte dabei die aus den Kühlstufen austretende Abluft zur Vortrocknung und Trocknung der örünpelleta vor dem Aufheizen und Brennen, Bs ist auch bekannt aus der Hachbronnaone austretendes Gas der Trocknung und gegebenenfalls der Zündstufο zuzuführen.

Es wurde nun gefunden» daß eine wesentlich besser« Ausnutzung der fühlbaren Würise der Abgase bzw. Abluft bein Brennen von Pellets Ln der oben beschriebenen Art erzielt wird» wenn man die heiße Abluft aus der ersten KÜUlatufe direkt als Sekundärluft in die iinohbreimzone, Brenni'.onß und Aufhaizzone einführt und dan aim der liachbrennzone Eegebenenfnlls zuoaraaen mit einem Toil dor mis dar Endstufe dor Uauptbronrmme austretende Gas ZU& Irooknuaia der Vortroeknungsüone verwendet. . ^c

.'iferfagen (Aä.7 §1 Ab». 2 Nr. t Sofe-j·jjt AHtäenrngä*«. % A. 9. \96% 80S802/Ü732

Diese Art der Vervendung der Abluft aus der ersten Kühlatufe tat zunächst deshalb gegenüber dem Stand, der Technik besondere vorteilhaft* weil für die Kühlung der Felleta in der «raten Kühlatufe wesentlich mehr Luft erforderlich 1st» ala für die Trocknung gebraucht wird, in den erfindungsgemäd damit beschickten Zonen aber die gesamte Abluft au» der ersten Kühlstufe verwendet werden kann. Außerdem let der Weg der Abluft in diese Zonen wesentlich kürzer» als der mir Vortrooknung bzw» Trocknungszone_v so daß ungenutzte Wärmeverluste und Bruekverluste durch ά^η beim Stand der Technik verhältnlsmässig langen Förderweg vermieden werden· Darüber hinaus wird in der Aufheizzone und den Brennzonen der Sauerstoffgehalt der Abluft sowohl innerhalb der Brennkammern, ala auch in der, in der Hegel brennbares Material, wie z.B· niedrige Bisenoxyde enthaltenden Beschickung verbraucht, so dad hierdurch zusätzliche Wärme erzeugt wird, ohne daß zusätzliche und kalte Frischluft gefördert und verwendet werden muß. Zur Trocknung der Grünpellets wird nur ein Seil der aus den Brennzonen austretenden Gaue benötigt· Der aus der Aufholezone und Hauptbrennzone austretende fell hat nur einen relativ geringen Wärmegehalt· Es wird deshalb erfindungsgemäß nur der heißeste feil der aus den Brennztraen kommenden Gase, nämlich der aus der Naehbrennzone und erforderlichenfalls der aus der Endstufe der Hauptbrennzone stammende Teil der Gase für diesen Zweok abgezweigt» Diese Gase haben nur einen relativ kurzen Weg zur Vortrooknungszono, so daß sich hier keine erheblichen Verluste an ungenutzter Wärme und ungenutztem Druck ergeben«

Um unnütze Wärme- und Druckverluste möglichst gering zu halten, wird erfindungsgemäß die erste Kühlstufe mit der Aufheiz- und den Brennzonen unmittelbar durch einen Kanal miteinander verbunden» der innerhalb der über dem Sinterband angeordneten Haube unmittelbar über diesen Zonen liegt» Der für die Förderung der Abluft von der Kühlzone in die davor liegenden Zonen erforderliche Druck wird· durch ein Druckgebläse vor den Windkästen der Kühlzonen erzeugt, so daß die Zwischenschaltung eines Sauggebläses zwischen

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gwlsehen der ersten Kühlstufe vnä. den AufheiB- und Brennzonen entfällt.

Die erfindungegemäß« Tortrocknung mit den heißen Gasen aus der Nachbrennzone bewirkt eine erhebliohe Erwärmung dee Rostes des Sinterbandee und der unteren Schichten dar Beschickung· Bevcr diese in die mit Saugzug von oben nach unten arbeitende Trocknungezone eintreten» *ied erfindungsgemäß in der Endstufe der Vortrocknung nicht vorgewärmte Frischluft durch den Roat des Sinterbandes und die Beschickung von unten nach oben hindurchgedrückt« Diese Luft nimmt von dem Rost und den unteren PelUfitschichten Wärme auf und erwärmt und trocknet damit die höher liegenden Pelletschichten· Dadurch wird Warms verwertet, die beim Stand der Technik in der nachfolgenden Gaugzugtrocknung nit Führung der Ituft von oben nach unten mit den Abgasen verloren ging. Außerdem werden hierdurch die letztgenannten Abgase aus der Uau&zugtrocknung um etwa 1oo° kühler. Me dadurch hervorgerufene Verringerung des Abgasevoluaens der Saugzugtrocknung bewirkt eine Entlastung des Gebläses zur Entfernung dieser Abgase· Schließlich wird hierdurch eine zu hohe Wanaebeanapruchung des Sinterbandes vermieden·

Ein 'fell der aus der zweiten Kühlstufe austretenden Abluft wird vorteilhaft als Priaärluft für die Brenner der Saugzugtrocknung, Aufhellung und Kauptbrennaone verwendet, Ein weiterer Seil der aus der »weiten Kühlstufa auftretenden Abluft wird erfindungageiaüfl den Abgasen aus der Vortrocknungszon« noch vor den diese über Dach fordernden Gebläse zugesetzt« um die Seiaperatur dieser Gasa ü^er dem Taupunkt zu halten und damit Kondensation von feuchtigkeit im Gebläse zu vermelden»

In der Hegel 1st dann nooh ein Überschuß mn Abluft aus der zweiten Kühlstufe vorhanden, der über Dach abgeblasen werden kann. Sine vollständige Verwertung des Wärmeinhaltes der Abluft aus der ζ v/ei ton KAmletufe öird erfindungsgeraäß jedoch dadurch erzielt» dafi dieear Überschuß an Abluft aus der zweiten XÜhlstufe iia ersten Abschnitt bzw· den ersten Abschnitten der ersten Kühlstufe

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Kühlung der Pellets verwendet und vermischt mit der übrigen Abluft aus der ersten Kühlstufe, deren Temperatur durch die genannte Maßnahme nun erhöht ist, der Aufheizzone und den Brennzonen in der oben geschilderten Weise zugeführt»

An Hand der Abbildungen wird die Durchführung des Verfahrene nach der Erfindung näher erläutert·

A.bb· 1 ist eine sehematisehe liarsteilung einer Apparatur zur Durchführung dee erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem die erste Kühlstufe_t die Aufheizsone, Hauptbrennzone und Naekbrenn-Bone unmittelbar verhinderten Kanal und weitgehender Auf teilung dor Y/in&kästen innerhalb der einzelnen Behandlungszonen des Sinterbandes· .

ft.bb· 2 ist eine echematische Barstellung einer Apparatur sur Durchführung des Verfahrens nach äex Erfindung mit Zuführung äer Abluft aus der ersten JOitlntufe zu den. vorhergehenden Zonen mittels Itolnleitungen und Zuführung von Abluft aus der zweiten Cühlstufe zu den ersten Abschnitten der ersten Kühle tufa·

In Abb. 1 oteilt 2 das von links nach rechts "bewegte obere Ürum eines Sinterbandee bekannter Bauart mit einer Pelletbeschickung dar« Über den Behandlungsaonen dieses Sinterbpn&ee Let eine Haube 4 mit Stirnwänden 5 und 3o angeordnet· Durch Trennwände 6,13_f2o,25»29 und 31 in dem von der Haube 4 uia-3 chlos s enen Baum ist dieser über dem Sinterband ο zw. der Beschickung desselben entsprechend der für die Pellets vorge-■ehenen Behandlung in Kammern unterteilt, Ton denen Kammer 7 äer Vortrocknungs2one_t Kammer 12 der Trocknungssone, Kammer äer Aufheisszone, Kanmer 24 der Hauptbrennzone, Kammer 28 ier Haoh.brβηηζοηβ, Kammer 32 der er3ten Kühlatufe und Kammer ier zweiten Kühlstufe entspricht· Unterhalb des Sinterbandea sind in bekannter Weise Windkästen 3 angeordnet» die in Gruppen

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11,15.22,26,54 und 35 durch die Verteiler 36,37 und 39 zusammen«« gefaßt sind und im Zusammenwirken mit den Kammern der Haube 4 den eur Behandlung der Pellets durch diese hindurchzuleitenden Gas· bzw· Luftstrom enteprechend den vorgesehenen BehandlungeζοΒβη unterteilen. Über den Kammern 21,24, 2Θ und 32, sfcfc direkt mit diesen verbunden und mit ihnen unter der Haube 4 angeordnet, ist ein Kanal 17 ausgebildet, der die ganze Breite und Länge der Zonen 22,26 und 34* d.h. der Aufheia,- 2ünd- und Hauptbrennzone, der Kachb renn zone und der Kühiatufe 1 einnimmt. Bei dem erfindungagemäßen Verfahren wird die für die Kühlung der Pellets erforderliche Frischluft■durch ein Gebläse 4o über Verteiler 39 und Y/indkästengruppen 34 und 35 durch die Beschickung der Kühlstufen des Sinterbando· in die Haube 4 gedrückt. Der durch das Gebläse 4o erzeugte Druck von etwa 76 - 1oo nun VS reicht aus, um die in Kammer 32 gedrückte Heißluft der ersten Kühlstufe in den Kanal 17 zu. fördern, von wo sie unter Mitwirkung von Sauggebläsen 52 und 6o in die Kammern 21,24 und 20 geführt und zua feil zusammen mit den Yerbrennungsgasen der Brenner 23 und 27 zum andren Seil in der Hachbrennzone ohne solche zusätzlichen heißen Gast durch die Beschickung des Sinterbandes gesaugt wird· Sie aus der Aufheiz- und Hauptbrennzone in die Windkästengsuppe 22 gesaugten Abgase haben in der Hegel nur eine relativ geringe Temperatur, so daJ eine Verwertung der Abwärme nicht lohnt. Sie werden über Abschnitt 37 a des Verteilers 37 und Leitungen 59 und 62 mittels Gebläse 6o Über Dach abgeblasen· Gegen Ende der Hauptbrennzone 24 und in der Eachbrennsone 23 steigert sich die Temperatur der Abgase erheblich. Diese Gase werden über Windkästengruppe 26, Verteilerabochnitt 37 b des Verteilers 37» Leitung 51 und Leitung 54 mit Hilfe des Gebläses 52 der Vortrocknungszone zugeführt und mittels Gebläse 55 und Leitung 56, Verteiler 36 und Windkastengruppe 11 durch die Beschickung der Vcrtrooknungszone des Sinterbandes hindurchgedrückt. Je nach Beschaffenheit der Pellets und Arbeitsweise kann die Temperatur der Abgas« in den

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Endstufen der Hauptbrennzone ebenfalls hoch genug etln, um eine vorteilhafte Verwertung lhrea Wänaeinhalte» zusammen salt de»* jenigen der Abgase aus der Ifachbrennzone zu erlauben· Die Verteile rafc schnitt a 37 a und 37 b des Verteilers 37 elnd deshalb durcJ Swischenschaltung mehrerer Schieber 38 voneinander getrennt· Hierdurch ist es möglich, die Abgase der Endstufen der Hauptbrennzone nach Belieben nit den für die Vortrocknung bestimmten Abgasen der tfachbrennzone zu vermischen· Dadurch ist außerdem eine leichte Regelung dar Temperatur der für die Vortrocknung bestimmten Gase möglich«

Sie aus der Vortrockenzone des Sinterbandes in die Kammer 7 der Haube 4 eintretenden Abgas*« werden über Leitungen 8 und 1o mit*el» Gebläse 9 über Bach geführte. Um Kondensation von feuchtigkeit im Gebläse 9 zu vermeiden, 1st es von besonderem Vorteilt den aus Kammer 7 komaenden Abgas«!vor Eintritt in dieses Gebläse soviel Abluft aus der zweiten Kühlstufa beizumischen, daß die Hochtemperatur über dem Taupunkt gehalten wird» Sie hierzu erforderliche Abluft wird aua Kammer 33 über Rohrleitung 43 mittels Gebläse 42 abgesaugt»und durch Leitung 44 in die Leitung 3 gedrückt? Hin Teil der durch Leitung 44 geführten Abluft wird über Leitung 45 den Brennern 16, 23 und 27 in der Srockenzone, der Aufheizzone und der Hauptbrennzone zugeführt· Sin weiterer Teil dieser aus der zweiten Kühlstufe stammenden Abluft wird der- Leitung 44 durch Leitung 14 abgezapft und mit Hilfe des Gebläses 7o auaammen mit durch Leitung 71 -zugeführter Frischluft als Sekundärluft über Kammer 12 dar Iroekahsone des Sinterbandes zugeführt· Der Überschuss der Abluft aua der zweiten Kühlstufe geht über Leitung47 hinter dem Gebläse 9/ in dia über Bach führende Leitung 1o. BIe Regelung der Verteilung, der Abluft aus der zweiten Kühlstuf e auf die oben geschilderten Verwertunga— stellen geschieht durch Klappventile 48. PaIIa die Abluft aua der zweiten Kühlstufe für die vorgesehenen Verwertungszwecke su heiß ist» kann, ihre Temperatur durch Einführung von Priachluft

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•us Leitung 49 la die Leitung 45 reguliert werden. Sie Menge der «!zuführenden Frischluft wird in diesem Fall mittels Klappenventil 5o nach Bedarf eingestellt·

Sin Gebläse 57 drückt über Leitung 58,einen durch Klappe 66 vom übrigen Seil des Verteilers 36 abschlieSbarsn Seil desselben und den letzten Windkasten der Gruppe 11 nicht ervärmte Frischluft durch das Sinterband und die Beschickung desselben, so daß daa Sinterband und die unteren Schichten der Pelletbeachickung in dieser Endstufe-der Vortrock&ung gekühlt und die oberen Schichten der Beschickung mittels der so erwärmten Luft weiter vorgetrocknet werden*

In Abb. 2 ist 89 eine Rohrleitung, die an 3teile des in Abb* gezeigten Kanals 17 die Abluft aus der ersten Kühlstufe über Abzweigungen 72 zu den Kammern, 21,24 und 28, d.h. zu der Aufheizzone, der llauptbrennzone und der Nachbrennzone führt« Das wesentliche ilerkmal, das die in Abbildung 2 gezeigte Einrichtung von derjenigen der Abbildung 1 unterscheidet, ist jedoofc die Unterteilung der Windkästen der Kühlzonen in einen durch Gebläse 4o mit Frischluft versorgten, den Endabochnitt der erster Kühlstufe und die zweite Kühlstufe umfassenden V&ndkasten 75 und einen mittels Gebläse 42 über Leitung 73 mit Abluft aus der zweiten Kühlstufo versorgten Vfcndkasten 74 für den Anfangsabachnitt der ersten Kühlstufe· Dadurch wird der nach Abbildung über Dach abgeblasene Überschuß warmer Abluft aus der zweiten* Kühlstufe und dessen yärnainhalt für das Verfahren -nach der Erfindung nutzbar gemacht.

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Claims

Pit int iniprüoh«

·) Verfahren zum Hartbrennen von Pelleta aus Erzen, Zementrohetoffen und dergl. auf dem Sinterband mit Trocknung der Grünpellet« in einer Vortroeknungazone unter Hinduxchdrücken von aus nachfolgenden Zonen zurückgeführten heißen Gasen von unten nach oben durch die Beschickung und einer darauffolgenden Trocknungsaone nit Hindurchführung der heißen Trocknungßgase von oben nach unten durch die Beschickung, mit Aufheizen der Pellets unter Verwendung von aus der ersten Stufe einer ZweiStufenkühlung stammenden heißen von oben nach unten durch die Beschickung hindurchgeiTührten Gaae, Brennen in einer Hauptbrennzone unter Ausnutzung de» Wärmeinhaltes von.aus der ersten Stufe einer Zweistufenkühlung stammenden heißen Oasen mit Hindurchführung der Grase von oben nach unten durch die Beschickung, nachbrennen in einer nicht iait Brennern ausgestatteten liachbrennzone unter Hindurchführung heißer Gase von oben nach unten durch die Beschickung und ©rückkühlung der gebrannten Pellets in zwei Stufen unter Hindurohdrücken der Luft von unten nach oben durch die Beschickung, dadurch gekennzeichnet, daJ die Luft der ersten Kühlstufe nach Durchströmen der Beschickung ohne Zwischen-* schaltung eines Gebläses direkt der Aufheiz-, der tfauptbrenn- und der Hachbrennzone zugeführt, dort als Sekundärluft verwendet und mindestens der durch die Beschickung der iiacn« brennzone und gegebenenfalls noch der durch Endstufen der Hauptbrennzone von oben nach unten geführte Jeil dieser Luft nach Verlassen dieser Zonen in der Vortrocknungszone Ton unten nach oben durch die Beschickung hindurchgedrückt wird·

.) Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dafl die Kühlluft mindestens in der ersten Kühlzone iait solchem Brück durch die Beschickung geführt wird, daß sie ohne Verwendung eine» weiteren Gebläses der Aufheizzone und den Brennzonen «»geführt werden kenn· "^

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3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der zweiten Kühlstufe kommende heiße Luft in der Aufheiz- und Hauptbrennzone und gegebenenfalls in der zweiten Trocknungsstufe ganz oder zum Teil als primäre luft für die Brenner verwendet wird.

4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im letzten Abschnitt der Vortrocknungsstufe nicht erwärmte Frischluft durch die Beschickung von unten nach oben hindurchgedrückt wird.

5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadur.eh gekennzeichnet, daß im ersten Abschnitt bzw. in den ersten Abschnitten der ersten Kühlstufe mit Abluft aus der zweiten Kühlstufe gekühlt wird.

6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus der zweiten Kühlstufe austretenden Abluft den Abgasen aus der Vortrocknung vor dem zur Förderung dieser Abgase über Dach führenden Gebläse zugesetzt wird, um diese Abgase auf Temperatur über dem Taupunkt zu halten.

7) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, bestehend aus einem Wanderrost (2) mit einer Haube (4) über dem Wanderrost und Windkästen (3) unterhalb des Wanderrostes, so daß dieser in eine Vortrocknungsstufe (7), eine Trocknungsstufe (12), eine Aufheizstufe (21), eine Brennstufe (24),. eine Nachbrennstufe (28), eine erste Kühlstufe (32) und eine darauf-* folgende zweite Kühlstufe (33) unterteilt ist, gekennzeichnet durch ein in den Windkasten bzw. die Windkästen (34, 35) unter den Kühlstufen mündendes Gebläse (40), das Frischluft durch die Beschickung der Kühlstufen drückt, ferner gekennzeichnet durch Mittel wie z.B. Gashauben, Kanäle oder Rohrleitungen zur direkten Überführung der

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Luft aus der ersten Kühletufe (32) als Sekundärluft in die Aufheiz- und Brennzone (21, 24, 28), durch Mittel wie Gebläse und Rohrleitungen (51, 52, 54, 55) zur Überführung der aus der Nachbrennzone (28) und mindestens eines Teiles der aus der Brennzone (24) kommenden Gas« in die Vortrocknungszone (7).

B) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überführung der Abluft aus der ersten Kühlstufe in die Aufheiz- und Brennzonen über erster Kühlstufe (32), Nachbrennzone (28), Brennzone (24) und Aufheizzone (21) ein gemeinsamer, nicht unterteilter, an seinem Boden unmittelbar mit den genannten Zonen in Verbindung stehender Kanal (17) angeordnet ist.

·)) Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, gekennzeichnet durch ein Mittel wie Rohrleitungen (73) und Windkästen (74) zur Zuführung von Abluft aus der zweiten Kühlstufe (33) in den ersten Abschnitt bzw. die ersten Abschnitte der ersten Kühlstufe (32).

)) Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9» gekennzeichnet durch Mittel wie Gebläse (57), Rohrleitungen (58), Klappen (66) zur Hindurchführung von Kaltluft durch den letzten Abschnitt der Vortrocknungsstufe (7).

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