DE3410896A1

DE3410896A1 - Verfahren zur thermischen und/oder chemischen behandlung von koernigem, granuliertem oder stueckigem gut

Info

Publication number: DE3410896A1
Application number: DE19843410896
Authority: DE
Inventors: Hanno Laurien; Hans Dr. 3057 Neustadt Reye; Erich Sundermann; Wolfgang 3300 Braunschweig Vahlbrauk
Original assignee: Perfluktiv-Consult AG
Current assignee: Perfluktiv-Consult AG
Priority date: 1984-03-24
Filing date: 1984-03-24
Publication date: 1985-10-03
Also published as: JPS61501500A; US4708642A; EP0179782A1; WO1985004467A1

Description

DR.-ING. R. DÖRING " DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG M Lj NCHEN

Perfluktiv-Consult AG Rittergasse 22a

CH-4001 Basel

"Verfahren zur thermischen und/oder chemischen Behandlung von körnigem, granuliertem oder stückigem Gut"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen und/oder chemischen Behandlung von körnigem, granuliertem oder stückigem Gut in Haufwerken, bei dem die Haufwerke in einer Mehrzahl übereinander getrennt und unter Belassung freier Zwischenräume von Haufwerk zu Haufwerk in einem Schacht untergebracht und nach vorbestimmten Verweilzeiten in den einzelnen Etagen chargenweise jeweils beginnend mit dem untersten Haufwerk durch dessen Austrag von oben nach unten durch den Schacht hindurchgefördert und in dem Schacht mit in die Zwischenräume eingeleiteten Gasen oder Dämpfen beaufschlagt werden.

Es ist ein Verfahren und ein zur Durchführung des Verfahrens dienender Brennschacht für Zement, Kalk, Gips oder dgl. bekannt

(DE-PS 31 932), bei dem das Schachtinnere und die in dem Schachtinneren befindliche, den Schacht vollständig ausfüllende Gutsäule durch rostartige, sowie seitlich aus den Schachtwandungen herausziehbare Trennwände unterteilt ist, so daß sich mit dem Gut vollständig gefüllte Kammern zwischen übereinander angeordneten Rosten ergeben. Die Brenngase werden dabei unterhalb des untersten Rostes in das Schachtinnere eingeleitet und durchströmen in Aufwärtsrichtung alle Kammern bzw. das in denKammern befindliche Gut. Wenn das auf der untersten rostförmigen Trennwand befindliche Gut, wie Kalk oder dgl. genügend gebrannt ist, erfolgt durch seitliches Herausziehen der geteilten unteren Trennwand der Austrag des gebrannten Gutes, ehe nach dem Schließen dieser Trennwand die nächstfolgende Kammerfüllung in die Brennzone auf die unterste Brennwand überführt wird und nachfolgend sämtliche darüber befindlichen Kammerfüllungen eine Etage weiter nach unten befördert und die oberste Trennwand erneut mit dem Gut beschickt wird.

Hierdurch soll ein kontinuierlicher Betrieb des Schachtofens ermöglicht werden.

Bei diesem bekannten Verfahren lassen sich im Hinblick auf die von den Brenngasen zu durchströmende Gutsäule nur geringe Strömungsgeschwindigkeiten der Brenngase erreichen, die zu langen Verweilzeiten des Gutes in den einzelnen Etagen führen.

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Das Verfahren ist ferner auf die Behandlung solchen Gutes beschränkt, bei dem die Brenngase auch gleichzeitig zur Vorwärmung benutzt werden können. Schließlich sind Brückenbildungen und eine hierdurch bedingte ungleichmäßige Durchströmung unvermeidbar, wobei insbesondere in der Brennzone derartige Brückenbildungen auftreten können, die sich hinsichtlich der Strömungsverteilung auch in den darüberliegenden Kammern entsprechend nachteilig auf die gleichmäßige Vorwärmung des Gutes auswirken. Schließlich bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, durch die seitlich aus der Wand herausziehbaren geteilten Roste eine vollständige Entleerung der jeweils oberhalb dieses Rostes befindlichen Kammer und eine entsprechende vollständige Füllung der darunter befindlichen Kammer zu erreichen. Die sich hierdurch ergebenden Unregelmäßigkeiten bedingen zusätzliche Unregelmäßigkeiten bei der Erwärmung des Gutes innerhalb der einzelnen Querschnittsebenen des Schachtes. Durch die ausschließlich von unten zugeführten Brenngase ergibt sich zwangsläufig eine sehr große Schachthöhe, die wiederum zu einer weiteren Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit der Brenngase und den hiermit verbundenen Nachteilen führen muß.

Es ist weiterhin bekannt geworden, poröse Zuschlagstoffe aus blähfähigem Gut in der einleitend beschriebenen Art zu behandeln (DE-AS 1 I65 477). Dabei wird das gebrochene Gut, wie Ton oder Ölschiefer, in übereinander angeordnete Kammern eines Schachtes eingebracht und dabei jede Kammer nur zum Teil gefüllt. Die Kammerböden bestehen aus um ihre Längsachse

drehbaren Lamellen. Zwischen dem in der jeweiligen Kammer befindlichen Haufwerk und dem darüber befindlichen Boden der nächstfolgenden Kammer verbleibt ein Zwischenraum, in welchen die von seitlich in den Wandungen des Schachtes angeordneten Brennern erzeugten Brenngase eingeleitet werden. Dabei erfolgt zur Vermeidung der Brückenbildung in dem Gut eine mechanische Auflockerung der Haufwerke dadurch, daß die Böden rotierend angetrieben und mit nach unten weisenden Zähnen ausgerüstet sind, die bis in die Nähe des nächsten Bodens reichen.

Zur Verbesserung des vorgenannten Standes der Technik ist eine Weiterbildung bekannt geworden (DE-AS 1 243 827) mit beiderseits eines Schachtes vorgesehenen Brennkammern, welche über Durchtrittsöffnungen in der Schachtwandung mit dem Schachtinneren verbunden sind, wobei das Schachtinnere wiederum durch Böden aus drehbaren Klappen in Kammern unterteilt ist. Durch eine entsprechende Steuerung der Bodenklappen der einzelnen Schachtkammern und durch eine die beiden Brennkammern wechselweise abdeckende Beschickungsvorrichtung soll ein wechselweises Anblasen des jeweils von Kammer zu Kammer fallenden Gutes und eine hierdurch angestrebte Verwirbelung erfolgen mit dem Ziel einer gleichmäßigeren Erwärmung der einzelnen Gutteilchen.

Bei allen beschriebenen Verfahren bekannter Art ergibt sich eine sehr ungleichmäßige Erwärmung der einzelnen Gutteilchen, die dazu führt, daß ein Teil des Gutes überhitzt und ein anderer

Teil nicht hinreichend auf die jeweils geforderte Endtemperatur erwärmt wird, so daß auch nur eine ungleichmäßige thermische und/oder chemische Behandlung des Gutes erzielbar ist.

Bei den letztbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ergibt sich der weitere Nachteil einer relativ geringen Energieausbeute der Brenngase, da diese entweder lediglich über die jeweiligen Kammerböden und die Oberflächen der Haufwerke des zu behandelnden Gutes hinwegstreichen oder aber das Gut praktisch ausschließlich während der geringen Zeitspanne des freien Falles umströmen, so daß in Abhängigkeit von der angestrebten Temperatur des zu erwärmenden Gutes eine entsprechende Vielzahl von Kammern erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine gleichmäßige thermische und/oder chemische Behandlung aller Gutteilchen in jeder Etage erreicht und hierdurch eine Verringerung der Verweilzeit erzielt und auch eine unterschiedliche Temperaturführung sowie eine Behandlung des Gutes in den einzelnen Etagen mit unterschiedlich zusammengesetzten Gasen oder Dämpfen ermöglicht wird.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe ist das einleitend genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß Gutteile etwa einheitlicher Korn- bzw. Stückgröße mit annähernd gleichen Längs- und diesen entsprechenden Querabmessungen im Bereich von 6 bis 100mm hergestellt oder durch Aufbereitung gewonnen und spätestens bei

Überführung in den Schacht durch eine gleichmäßig dosierte Verteilung über eine Fläche, die der Querschnittsfläche des Schachtes entspricht, jeweils in Haufwerke mit über ihren Querschnitt gleicher Schichtdicke überführt und die Haufwerke im Schacht jeweils durch Roste abgestützt werden, daß die Haufwerke mindestens während einer oder mehrerer Verweilzeiten auf den Rosten mittels seitlich in einige der Zwischenräume ein- und aus anderen Zwischenräumen abgeführter Gase oder Dämpfe in Richtung senkrecht zur Schichtebene durchströmt und nach einer vorbestimmten Verweilzeit durch ein-zeitlich gesteuertes Herausbewegen wenigstens eines Teiles der Roststäbe aus der Rostebene aufgelöst und als gleichmäßiger Rieselstrom dem nächstfolgenden Rost so zugeführt werden, daß sie erneut Haufwerke mit über ihrem Querschnitt gleicher Schichtdicke bilden.

Mittels des vorgenannten Verfahrens ist die Behandlung unterschiedlichen Gutes möglich, wobei entweder eine Erwärmung oder eine Kühlung bzw. beides nacheinander durchgeführt werden kann, ebenso wie es möglich ist, ohne gezielte Temperaturbeeinflussung, also bei etwa gleichbleibenden Temperaturen, das körnige bzw. stückige Gut zur Erzielung bestimmter chemischer Reaktionen mit einem Gas zu behandeln.

Als einige praktische Verfahrensfälle seien genannt das Entsäuern von Kalk, Dolomit, Gips, Magnesit oderApatit, ferner das Härten, Aufkohlen, Nitrieren oder Tempern von metallischen Werkstoffen sowie das Vergüten und Tempern nichtmetallischer,

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organischer Werkstoffe, das Trocknen aluminosilikathaltiger Granulate zur Vorbereitung des nachfolgenden Blähprozesses, das Tiefkühlen von Lebensmitteln mit der obengenannten Kornbzw. Stückgröße, wie etwa kleine Backwaren bzw. Brötchen oder dgl.

Für die Erzielung der gleichmäßigen Behandlung der einzelnen Gutteile ist es wichtig, daß diese in den einzelnen Etagen jeweils Haufwerke gleichbleibender Schichtdicke bilden, wobei durch die etwa einheitliche Größe der Teilchen zwischen diesen hinreichende Lückenräume verbleiben, durch die die eingeleiteten Gase oder Dämpfe hindurchgeleitet werden, um die einzelnen Gutteilchen gleichmäßig zu umströmen und gleichzeitig eine intensive Verwirbelung der Gase oder Dämpfe in den Lückenräumen zu erzielen, durch die bei der thermischen Behandlung eine Verbesserung des Wärmeüberganges von den Gutteilchen auf das Gas oder umgekehrt erzielt wird und durch die bei der chemischen Behandlung gleichzeitig eine intensive Berührung der Inhaltsstoffe des Gases mit der Oberfläche der Gutteilchen erreicht wird und damit eine Intensivierung der Reaktion zwischen den Gutteilchen und den Gasen oder Dämpfen.

Da die zugeführten Gase oder Dämpfe seitlich durch die Schachtwandung in die Zwischenräume zwischen benachbarte Haufwerke eingeleitet und nach Durchströmen des Haufwerkes in Richtung senkrecht zur Schichtebene seitlich aus dem Schacht wieder

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abgeführt werden, können die Haufwerke in den einzelnen Etagen oder auch in Gruppen von Etagen mit Gasen oder Dämpfen unterschiedlicher Temperatur bzw. unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung beaufschlagt werden, um beispielsweise nach einer vorhergehenden Erwärmung eine Abkühlung der Gutteilchen zu erreichen, oder aber um eine.vorhergehende chemische Behandlung zu beenden oder zwischenzeitlich zu unterbrechen.

Die das Durchströmen der Haufwerke gestattenden Roste ermöglichen bei entsprechend gesteuertem Herausbewegen wenigstens eines Teiles der Roststäbe aus der Rostebene den für die gleichmäßige Schichtbildung in der nächstfolgenden Etage günstigen Rieselstrom des Gutes über die gesamte Querschnittsfläche der Etage. Dabei kann die gewünschte Rieselbewegung entweder durch ein zeitlich gesteuertes Absenken und/oder durch ein zeitlich gesteuertes Anheben eines Teiles der Roststäbe erzeugt werden, wobei die Hubwege bzw. Hubhöhen und die Überführung der Roststäbe in zwei oder drei verschiedene Ebenen in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gut und der Form der Gutteilchen eingestellt werden kann, wobei die günstigsten Ergebnisse durch entsprechende Rieselversuche vorherbestimmt werden können. Die beschriebene gesteuerte Rostbewegung bewirkt außerdem eine Zerstörung evtl. in einzelnen Etagen entstehender Gutbrücken.

Die Richtung der durch die Haufwerke hindurchströmenden Gase
oder Dämpfe kann gemäß den Unteransprüchen unterschiedlich
gewählt werden, wobei die Schichtdicke und das Temperaturbzw. Konzentrationsgefälle der Gase oder Dämpfe eine wichtige Rolle spielen.

Es wurde gefunden, daß beim Aufheizen eines Gutes die Aufheizleistung beiwechselseitiger Durchströmung einer Schüttung, die mit dem Ziele der Temperaturvergleichmäßigung im Schüttgut bei dessen konvektiver Aufheizung erwünscht sein kann, geringer ist als die Aufheizleistung bei der einseitigen konvektiven Aufheizung unter sonst gleichen Bedingungen.

Um den Vorteil der einseitigen Durchströmung auch für den Vorgang zu nutzen, bei dem die Gase in jeden zweiten Zwischenraum zwischen den Haufwerken in die schachtartige Umschließung eintreten und aus den jeweils anderen Zwischenräumen austreten, wird die Strömungsrichtung des Gasstromes jeweils während des Zeitraumes, in dem die Schüttkörper zur nächsten Bühne weiterfallen, umgeschaltet.

Durch diese Umkehrung der Gasströmungsrichtung wird für jeden
einzelnen Schüttkörper beim beschriebenen Vorgang die vorteilhafte einseitige Gasdurchströmung während seines gesamten Aufenthaltes im Schacht bewirkt.

Die Strömungsgeschwindigkeit, bezogen auf den freien Quer-

schnitt des Schachtes, also beim Anströmen des Gutes, beträgt bei dem neuen Verfahren 1 m pro Sekunde bis etwa 4 m pro Sekunde, die durchschnittliche Haufwerkshöhe liegt in der Größenordnung von 0,1 bis 0,3 m je nach Korn- bzw. Stückgutgröße, und die Taktzeiten, d.h. die jeweilige Behandlungsdauer in den einzelnen Etagen, liegen in der Größenordnung von 2 bis 10 Minuten. Die Rieselzeit beträgt in der Regel 2 bis 4 Sekunden.

Durch die beschriebene Führung der Gase oder Dämpfe ist es möglich, diese Gase oder Dämpfe nach dem Durchströmen eines oder mehrerer Haufwerke einer Zwischenbehandlung auszusetzen, beispielsweise Zwischenkühlungen oder Zwischenaufheizungen vorzunehmen, oder aber bei chemischen Reaktionen die Gase oder Dämpfe hinsichtlich ihrer Wirksubstanzen in ihrer Konzentration zu erhöhen oder zu vermindern je nachdem, welche Wechselwirkungen zwischen den Gasen oder Dämpfen und den Haufwerken erzielt werden sollen.

Bei der Behandlung eines Haufwerkes, welches zur Bildung dichterer Packungen oder Brücken neigt, kann es zweckmäßig sein, die Haufwerke bei einer Durchströmung von unten wenigstens während einiger Verweilzeiten örtlich wechselnd partiell gegen ein An- und Durchströmen der Gase oder Dämpfe abzuschirmen und in den übrigen Bereichen bis zum Erreichen oder überschreiten des Lockerungspunktes des Gutes zu durchströmen. Wenn hierbei durch die partgielle intensive Durchströmung im Zuge der

Auflockerung und Bewegung der Gutteilchen diese teilweise in jene Bereiche überführt werden, die nicht durchströmt werden., so erfolgt deren Rückführung beim Wechsel der partiell durchströmten und nicht durchströmten Bereiche, so daß die gleichmäßige Schichtdicke des Gutes trotz dieser partiellen Auflockerung und Bewegung des Gutes erhalten bleibt»

Die Praxis zeigt, daß in vielen Fällen zweckmäßigerweise ein oder mehrere Haufwerke im Schacht gegen ein Durchströmen der Gase oder Dämpfe abgeschirmt werden. Dies ist beispielsweise zweckmäßig für das im Schacht oberste Haufwerk, welches auf diese Weise gleichzeitig eine Sperrschicht gegen die das darunter befindliche Haufwerk durchströmenden Gase oder Dämpfe bildet. Derartige Sperrschichten können zwischen unterschiedlichen, in einem gemeinsamen Schacht vorgesehenen Behandlungszonen ebenfalls vorgesehen sein, in dem die zwischen diesen Behandlungszonen befindlichen Haufwerke gegen die Durchströmung der Gase oder Dämpfe abgeschirmt werden.

Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gehen aus von einem Schacht, dessen Innenraum in Kammern zur Aufnahme der Haufwerke durch Zwischenböden unterteilt ist, die verstellbare Bodenelemente zum chargenweisen Hindurchfördern der Haufwerke durch den Schacht sowie in den Schachtwandungen freie Durch trittsöffnungen zu wenigstens einem Teil der Kammern aufweisen_o

Erfindungsgemäß sind diese Vorrichtungen dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenböden zur Bildung der Kammern aus Rosten bestehen und alle Roste wenigstens teilweise aus beweglichen Roststäben mit Betätigungseinrichtungen und diesen zugeordneten steuerbaren Antriebseinrichtungen zur vorübergehenden Vergrößerung der freien Zwischenräume zwischen benachbarten Roststäben durch Herausbewegen eines Teiles der Roststäbe aus der Rostebene bestehen, und daß mit den Durchtrittsöffnungen in den Schachtwandungen Gas- bzw. Dampfzu- und -abführungsleitungen mit diesen zugeordneten Steuerungseinrichtungen verbunden sind.

Die Schachtwandungen können je nach Art des Verwendungszweckes sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise können sie bei der Verwendung für Brennprozesse mit entsprechend hochwärmefesten Auskleidungen oder aber bei Verwendung für die Tiefkühlung mit einer entsprechenden Wärmeisolation versehen sein, wobei der Aufbau aus ringförmig geschlossenen Modulteilen mit jeweils einem Rost und Durchtrittsöffnungen in den Wandungen für die Zu- und Abführung der Gase oder Dämpfe besonders günstig ist, um Schächte unterschiedlicher Bauhöhen aus weitgehend vorgefertigten Teilen herstellen zu können.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Schachtes ergeben sich aus den Merkmalen der entsprechenden Unteransprüche, in denen auch konstruktive Ausbildungen zur Erzielung der oben beschriebenen wechselweisen partiellen Durchströmung und der möglichen Abschirmung einzelner Haufwerke beschrieben sind.

Die Zeichnung gibt in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens in Verbindung mit einigen Anwendungsbeispielen wieder.

Es zeigen:

Pig. I einen Längsschnitt durch einen Schacht gemäß der Erfindung mit unterschiedlichen Behandlungszonen des Gutes,

Fig. 2a in vergrößerter Darstellung einen Teil des Schnittbildes gemäß Fig. 1 in Höhe eines Rostes, aus dem Einzelheiten der Rostanordnungen erkennbar sind,

Fig. 2b eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2a,

Fig. 3a und 3b mögliche Stellungen der Roststäbe bei ihrer Anordnung und Ausbildung gemäß den Fig. 2a und 2b,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung zwei Roststäbe mit teils aufgebrachten reiterförmigen Profilteilen,

Fig. 5 eine Teildraufsicht auf Roststäbe gemäß Fig. 4 mit aufgebrachten reiterförmigen Profilteilen,

Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch den Bereich der untersten Etage des Schachtes nach Fig. 1,

Fig. 7 eine Ansicht von unten gegen die über den Schachtquerschnitt verteilt angeordnetenKlappen gemäß Fig.6,

Fig. 8 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch eine der Klappen nach den Fig. 6 und 7j

Pig. 9 einen Teillängsschnitt durch einen Schacht mit seitlich einschiebbaren Rosten,

Pig. IO einen Längsschnitt durch einen Schacht ähnlich Pig. I zur Trocknung von Granulaten aus aluminosilikathaltigem Rohstoff, wie Ton oder dgl., an welchem der ■Verfahrensablauf der genannten Trocknung erläutert wird,

Fig. 11 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 10 ein Schnittbild durch einen Schacht zum Brennen von Kalk, an welchem das Verfahrensbeispiel des Kalkbrennens nach der Erfindung erläutert wird,

Fig. 12 ein Schnittbild durch einen Schacht ähnlich den Fig. 10 und 11, an welchem das Kühlen von Zementklinkern als Verfahrensbeispiel erläutert wird.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Schacht weist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Schachtwandung auf und hat einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt. In dem Schacht sind in Abständen übereinander in den Wandungen 1 Roste 2 so angeordnet, daß zwischen benachbarten Rosten jeweils Kammern 3 entstehen, welche nur z.T. durch ebene Haufwerke 4 aus dem zu behandelnden körnigen oder granulierten bzw. stückigen Gut gefüllt sind, so daß zwischen einer jeden Oberfläche des Haufwerkes 4 und dem darüber befindlichen Rost 2 ein freier Zwischenraum verbleibt.

In dem dargestellten Beispiel ist der Schacht aus ringförmig geschlossenen und übereinander angeordneten Modulteilen 5 mit jeweils einem darin prrhal fcrripn Rost ".} rur>arnmenp;epot zi , so daß

der Schacht durch entsprechende Anzahl der Modulteile 5 in unterschiedlichen Höhen und mit entsprechend unterschiedlicher Anzahl von Etagen erstellt werden kann. An seinem unteren Ende ist der Schacht mit einer durch einen Schieber 10 verschließbaren Austragsöffnung 9 für das in dem Schacht behandelte Gut ausgerüstet. Unterhalb des Schachtes ist ein Förderer 11 erkennbar, auf dem das aus dem Schacht austretende Gut einer Weiterver- oder -bearbeitung zugeführt wird.

Nach oben hin ist der Schacht durch ein als Eintragsschleuse ausgebildetes Abschlußgehäuse β verschlossen. In dem seitlich ausladenden Teil des Abschlußgehäuses 6 ist eine Dosier- und Verteileinrichtung 7 schematisch dargestellt, in welcher die jeweils für ein Haufwerk 4 vorgesehene Menge des Gutes aufgenommen wird und von der es in Form eines flachen Haufwerkes mit über den Querschnitt gleicher Schichtdicke in einen verschiebbaren Formkasten 8 überführt wird, welcher nach unten hin durch einen Rost abgeschlossen ist, welcher dem Rost 2 in den Modulteilen 5 des Schachtes entspricht und mit einer in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Betätigungseinrichtung ausgerüstet ist, um wenigstens einen Teil der Roststäbe aus der Rostebene herauszubewegen, wie dies im Zusammenhang mit den Rosten 2 noch beschrieben wird.

In der Wandung 1 des Schachtes sind in den Kammern 3 bzw. in den von den Kammern gebildeten freien Zwischenräumen ausmündende Zu- bzw. Abströmöffnungen 12, 12a, 13, 13a und 13b sowie 1*1 und 15 vorgesehen, die mit entsprechenden in der Figur

nicht wiedergegebenen Gaszu- bzw. -abführungsleitungen verbunden sind und die ihrerseits zu Fördereinrichtungen bzw. zu Einrichtungen für die Aufbereitung der Gase oder ggf. auch der Dämpfe führen, je nachdem, mit welchen Gasen oder Dämpfen das in den Haufwerken 4 befindliche Gut behandelt werden soll.

In dem dargestellten Schacht nach Fig. 1 ist zwischen den beiden obersten Rosten 2 bzw. den beiden obersten Kammern 3 eine aus schwenkbaren Lamellen 16 gebildete und durch Verstellung der Lamellen in die Schließ- und Offenstellung überführbare Trennwand vorgesehen. Eine ähnliche Trennwand aus Lamellen 16 ist zwischen der im Schacht untersten Kammer und der darüberliegenden Kammer angeordnet. Schließlich ist unterhalb des im Schacht untersten Rostes 2 noch die Anordnung eines gitterrostförmigen Einsatzes 29 erkennbar, welcher zur Bildung paralleler Strömungskanäle 30 dient, und in denen Klappen 17 angeordnet sowie um horizontale Achsen 27,28 drehbar sind und teils eine Sperrstellung sowie teils eine Durchlaßstellung einnehmen.

Die in dem Schacht angeordneten Roste 2 bestehen gemäß den Fig. 2a und 2b teils aus feststehenden Roststäben 18 sowie teils aus beweglichen Roststäben 19 und 20, wobei letztere gegenüber den feststehenden Roststäben 18 aus der Rostebene nach oben bewegbar sind, um die freien Zwischenräume zwischen benachbarten Roststäben vorübergehend zu vergrößern.

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In der Fig. 2a ist im linken Teil die Stellung der Roststäbe l8 bis 20 in der Rostebene wiedergegeben, während im rechten Teil die Roststäbe 19 und 20 in unterschiedlich angehobener Position gegenüber der Rostebene dargestellt sind» Zum Anheben der Roststäbe 19 und 20 dienen in Nischen 21 auf der Innenseite der Schachtwandung 1 vorgesehene Kurbel- bzw. Schwenkarme 22, die von außen über eine Betätigungswelle 23 verschwenkbar sind. Die beweglichen Roststäbe 19 und 20 sind gegenüber den festen Roststäben 18 verlängert ausgebildet und zu einer heb- und senkbaren Baueinheit zusammengefaßt, wobei die Verlängerung der Roststäbe 19 und 20 gemäß Fig. 2a die Form von unterschiedlich langen Abkröpfungen 19a und 20a aufweist· Dies hat zur Folge, daß bei einer Schwenkbewegung der Kurbelarme 22 um die Schwenkachse 23 die Roststäbe 19 und 20 in unterschiedliche Höhenlagen überführt werden, wie dies aus Fig. 2a in der rechten Hälfte ersichtlich ist.

Statt eines Anhebens der beweglichen Roststäbe 19 und 20 kann umgekehrt auch eine Absenkung dieser Roststäbe vorgesehen sein, so daß sich in Abhängigkeit von der Hub- bzw. Absenkbewegung der Roststäbe 19 und 20 unterschiedliche Positionen der Roststäbe zueinander ergeben können, wie sie beispielsweise in den Fig. 3a und 3b wiedergegeben sind.

Die in den Fig. 2a und 2b schematisch wiedergegebenen Roststäbe weisen in der Praxis zweckmäßig die in Fig. 4 und 5 wiedergegebene Form auf. Man erkennt, daß die Roststäbe,

welche als Voll- oder Hohlprofilstäbe ausgebildet sein können, im Querschnitt gesehen in ihrem oberen Teil eine hinterschnittene Profilierung 24 aufweisen und mit aufgeschobenen austauschbaren reiterförmigen Profilteilen 25 ausgerüstet sind, welche auf die Roststäbe aufgeschoben werden. Die reiterförmigen Profilteile sind hufeisenförmig ausgebildet und mit in Längsrichtung der Roststäbe weisenden Vorsprüngen 26 als Anschläge mit benachbarten reiterförmigen Profilteilen ausgerüstet. Bei dichter Packung der reiterförmigen Profilteile auf den Roststäben ergibt sich für die Roststäbe eine Form, wie sie in der Draufsicht der Fig. 5 auf zwei benachbarte Roststäbe ersichtlich ist.

Die reiterförmigen Profilteile 25 bewirken, daß die in jedem Haufwerk 4 unterste Schicht des Gutes nicht die Zwischenräume zwischen benachbarten Roststäben verschließen kann, auch wenn das Gut aus zylinderförmigen Teilchen bestehen sollte, bei dem ohne die reiterförmigen Profilteile 25 durch die Rollbewegung der Gutteilchen mit einer reihenförmigen Anordnung in den Zwischenräumen zwischen den Roststäben gerechnet werden muß. Die reiterförmigen Profilteile können bei vorgegebenem Abstand der Roststäbe einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, so daß hierdurch der prozentuale Anteil des freien Durchströmquerschnittes durch die Roste 2 entsprechend eingestellt bzw. verändert werden kann. Es ist ferner möglich, durch Verwendung von reiterförmigen Profilteilen 25 unter-

schiedlichen Querschnittes die örtlichen Durchntrömverhältnisse au beeinflussen.

Der in der Fig. 1 wiedergegebene Schacht kann beispielsweise für die Erwärmung oder aber auch für die Abkühlung eines zu behandelnden Gutes in dem Haufwerk 4 vorgesehen sein. Zu diesem Zwecke können beispielsweise die Durchtrittsöffnungen 12 und 12a zusammengefaßt an ein Gebläse angeschlossen werden, während die Durchtrittsöffnungen 13 ₃ 13a und 13b ihrerseits an eine gemeinsame Gasabführungsieitung angeschlossen sind, die ggf. Teil einer Kreislaufleitung darstellt und z.B. über einen Wärmeaustauscher wiederum mit dem Gebläse verbunden sein kann. Das in dem Schacht unterste Haufwerk 4 kann durch Zuführung eines anderen oder anders temperierten Gases und dessen Abführung bzw. ggf. auch durch einen Gaskreislauf durch die Zu- und Abströmöffnungen 14 bzw. 15 beaufschlagt werden. Dabei kann in dem genannten untersten Haufwerk durch das gitterrostförmige Einsatzteil 29 in Verbindung mit den Klappen 17 eine partielle Durchströmung dieses Haufwerkes erfolgen und durch Einstellung entsprechender Durchströmgeschwindigkeiten der Auflockerungspunkt des in dem Haufwerk befindlichen Gutes erreicht bzw. überschritten werden, so daß im Bereich der durchströjnten Kanäle 30 eine partielle Bewegung der Gutteilchen erfolgt und diese durch die Auflockerung und die Strömung in den Bereich der nicht durchströmten Felder gelangen. Durch einen Wechsel der Stellung der Klappen 17 kann eine Rückführung und umge-

kehrte Bewegung der Gutteilchen erzielt werden. Diese Arbeitsweise ist besonders günstig, wenn bei der Durchströmung des untersten Haufwerkes die Gutteilchen zum Zusammenhaften neigen sollten. Durch die oberhalb des untersten Haufwerkes befindlichen Lamellen 16 ergibt sich für das unterste Haufwerk eine getrennte Behandlungszone. Dabei bildet dac oberhalb der unteren Lamellen 16 befindliche Haufwerk eine zusätzliche Sperrschicht, welche von keinem Behandlungsgas durchströmt wird. Demgegenüber werden in dem dargestellten Beispiel die in Höhenrichtung nächstfolgenden vier Haufwerke bei einem Anschluß der Durchtrittsöffnungen 12 und 12a an eine Gaszuführungsleitung in Richtung der dargestellten Pfeile teils von oben nach unten und teils von unten nach oben durchströmt und das Behandlungsgas durch die AustrittsÖffnungen 13, 13a und 13b abgeführt. Die genannten Austrittsöffnungen können an eine gemeinsame Gasabführungsleitung angeschlossen sein. Durch geeignete Steuerungseinrichtungen kann die Strömungsrichtung der Gase gegenüber den dargestellten Pfeilen ohne Schwierigkeiten umgekehrt werden, so daß ein Wechsel der Strömungsrichtungen während der Verweilzeiten der Haufwerke in den einzelnen Etagen ohne weiteres möglich ist.

Das in dem dargestellten Schacht nach Fig. 1 zweite Haufwerk von oben bildet wiederum eine Sperrschicht, da oberhalb dieses Haufwerkes eine weitere von schwenkbaren Lamellen 16 gebildete Trennwand vorgesehen ist, welche sich während der Durchströmung

der Haufwerke in der Schließstellung befindet. Dieses Haufwerk wird jeweils in derjenigen Zeitspanne gebildet, während der die anderen Haufwerke in der beschriebenen Weise durchströmt werden.

Wenn das in dem Schacht unterste Haufwerk seinen durch die Durchströmung angestrebten Endzustand erreicht hat, wird durch Überführung der beweglichen Roststäbe dieses Rostes in die Öffnungsstellung das Haufwerk aufgelöst und bei geöffnetem Schieber 10 auf den Weiterförderer 11 überführt. Nach der erfolgten Rückführung der beweglichen Roststäbe in die Ebene der festen Roststäbe werden die schwenkbaren Lamellen 16 oberhalb dieses Rostes in die Offenstellung verschwenkt und durch eine zeitlich gesteuerte Betätigung der Roststäbe des oberhalb dieser Lamellen angeordneten Rostes das auf diesen befindliche Haufwerk in der bereits beschriebenen Weise aufgelöst und in Form eines flächigen Rieselstromes so auf den untersten Rost durch freien Fall weitergeleitet, daß eine über den Schachtquerschnitt gleichbleibende Schichtdicke erreicht wird. Dieser Vorgang wiederholt sich nun von Rost zu Rost, bis der im Schacht oberste Rost frei ist. Bei geschlossener Stellung der im oberen Teil des Schachtes vorgesehenen Lamellen 16 wird dann mittels des verschiebbaren Formkastens 8 das Gut für die Bildung des obersten Haufwerkes in den Schacht überführt .

Bei der beschriebenen Arbeitsweise des Schachtes nach Fig. kann je nach Art des Gutes und der Gase eine Trocknung oder

Erhitzung bzw. eine Kühlung des Gutes erfolgen und/oder eine chemische Behandlung des Gutes bei Verwendung entsprechender Gase bzw. Dämpfe vorgenommen werden.

Einige Beispiele verschiedenartiger Gutbehandlung werden im Zusammenhang mit den Fig. 10 bis 12 beschrieben.

Zunächst wird jedoch Bezug auf die Pig. 6 bis 9 genommen, welche Einzelheiten hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der um ihre horizontalen Achsen drehbaren Klappen 17 innerhalb der Strömungskanäle 30 des gitterrostartigen Einsatzes 29 zeigen. Die Klappen 17 sind in den Strömungskanälen entsprechend den Feldern eines Schachbrettes so gehalten, daß nebeneinanderliegende Klappen jeweils eine unterschiedliche Stellung einnehmen. Um die stellungsgleichen Klappen 17 einer jeden Reihe gemeinsam verstellen zu können, sind zwei übereinander angeordnete horizontale Achsen 27 und 28 gemäß Fig.8 vorgesehen, auf denen die Klappen 17 jeder Reihe wechselweise gehalten sind. Bei der praktischen Ausführung gemäß Fig. 8 nehmen die auf der Achse 27 gehaltenen Klappen 17 in einer Aussparung die Achse 28 der jeweils benachbarten Klappen auf, ohne daß diese Achse 28 die Schwenkbewegung der auf der Achse 27 gehaltenen Klappen behindert. Auf diese Weise ist es möglich, alle Klappen in die Sperrstellung oder alle Klappen in die Offenstellung bzw. die benachbarten Klappen in unterschiedliche Positionen zu überführen.

Wenn in dem Schacht mit Gasen hoher Temperatur, d.h. in der Größenordnung von 1.200 bis 1.600⁰C₃ gearbeitet werden sollte, werden die beschriebenen Roststäbe und alle tragenden Teile der Roste sowie auch der gitterrostformige Einsatz 29 und die darin gehaltenen Klappen 17 mit den tragenden Achsen 27 und 28 aus SiSiC oder reaktionsgesintertem SiC hergestellt und zweckmäßig mit einer Deckschicht aus Bornitrit versehen, um bei evtl. auftretendem Schmelzfluß an der Oberfläche der einzelnen Gutteilchen ein Anhaften dieser Gutteilchen an den vorgenannten Teilen des Rostes bzw. gitterrostformigen Einsatzes zu vermeiden.

Statt der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Modulbauweise des Schachtes kann die Schachtwandung 1 auch als durchgehende Schachtwandung ausgebildet sein und entsprechend dem Beispiel der Fig. 9 Fensteröffnungen 31 aufweisen, in welche die Roste in der Form der bereits genannten Baueinheiten seitlich einschiebbar sind. Dabei werden die Roste, welche in der beschriebenen Weise aus ortsfesten und beweglichen Roststäben bestehen, in nutförmige Ausnehmungen 32 der seitlichen Schachtwandungen über eine Trageinrichtung 33 gehalten. Zum Verschließen der Fensteröffnung 21 in der Schachtwandung 1 dient ein angepaßtes Füllstück 34 in Verbindung mit einer Deckplatte 35, welche mit der Schachtwandung 1 nach Einsetzen des Füllstückes 3^ verschraubt wird. Durch die vorgenannte Ausbildung ist es möglich, mit geringem Aufwand die als Baueinheit ausgebildeten Roste kurzfristig auszutauschen.

Der in Pig. 10 schematisch im Schnitt wiedergegebene Schacht zeigt einen weitgehend übereinstimmenden Aufbau mit dem in Pig. I dargestellten und vorstehend beschriebenen Schacht. Es sind in der Fig. 10 die mit der Fig. 1 übereinstimmenden Teile auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Anhand dieser Darstellung der Fig. 10 soll das Verfahren zur Trocknung von Granulaten aus aluminosilikathaltigem Rohstoff näher beschrieben werden.

Der Schacht ist wiederum aus Modulteilen 5 mit in den Wandungen dieser Modulteile vorgesehenen Gasein- bzw. -austrittsöffnungen ausgerüstet. Durch die in Abständen übereinander angeordneten und jeweils eine Trennwand bildenden Lamellen 16 ist der Schacht über seine Höhe in vier Abschnitte I bis IV unterteilt, wie dies seitlich neben der Schachtdarstellung angegeben ist. Der oberste Abschnitt I stellt einen Durchwärmabschnitt für das von oben in den Schacht eingebrachte Gut dar, an den sich nach unten hin die drei Trocknungsabschnitte II bis IV anschließen.

Es sei angenommen, daß in dem dargestellten Schacht Granulate in Form von Zylindern Längs- und Querabmessungen von etwa l6 mm haben bei einer Feuchte von etwa 20$. Bei durch den Schachtquerschnitt bestimmten Haufwerksabmessungen von 100 χ 1.200 χ 1.200 mm ergibt sich ein Haufwerksgewicht von ca. 250 kg.

Der Abstand der Roststäbe und die auf den Roststäben angeordneten reiterförmigen Profilteile werden so gewählt ₃ daß bei geschlossenem Rost der Anteil der Gasdurchtrittsfläche etwa 38$ beträgt.

Die Gaszuführung zu den Haufwerken erfolgt mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,9 m pro Sekunde.

Die Zu- und Abführung der die Haufwerke durchströmenden heißen Gase bzw. heißen Luft ist aus der in Fig. 10 schematisch wiedergegebenen Schaltungsanordnung und durch die eingezeichneten Pfeile ersichtlich, wobei durch die teils gestrichelte Darstellung der Doppelpfeile auch die Möglichkeit der Strömungsumkehr durch einen Teil der Haufwerke erkennbar ist.

Die Zuführung der erhitzten Luft oder heißen Gase zu dem Durchwärmabschnitt I erfolgt durch ein Gebläse 31 und die Zuführung der Luft zu dem dritten Trocknungsabschnitt IV über ein Gebläse 32. In der Schaltungsanordnung sind über Brenner oder andere Heizeinrichtungen betriebene Wärmetauscher 33 und 34 erkennbar, die zwischen den Trocknungsabschnitten II und III bzw.III und IV vorgesehen sind. Im Bereich des Trocknungsabschnittes II ist außerdem ein Drehschieber 35 in Form eines Vier-Zwei-Wegeventils erkennbar.

In dem Durchwärmabschnitt I wird das unterhalb des obersten Sperrhaufwerkes befindliche Haufwerk mittels des Gebläses 31

einseitig in Richtung des wiedergegebenen Pfeiles von einem Gas durchströmt, welches etwa eine Temperatur von 150⁰C aufweist. In dem Trocknungsabschnitt II erfolgt eine wechselseitige Durchströmung des Gutes auf den dort befindlichen Rosten mit einem Gas, welches eine Temperatur von ca. 200⁰C aufweist. In den Trocknungsabschnitten III und IV wird das Gut auf die für die Trocknung höchst zulässige Temperatur von etwa 200⁰C aufgeheizt, wobei das in den Trocknungsabschnitt IV mittels des Gebläses 32 dem Schacht zugeführte Gas nach der Durchströmung der beiden untersten Haufwerke durch den Wärmetauscher

33 erneut aufgeheizt wird, ehe es den Haufwerken im Trocknungsabschnitt III zugeleitet wird, von dem es über den Wärmetauscher

34 und das diesem nachgeordnete - Gebläse J>6 in den Trocknungsabschnitt II gelangt.

Die Verweilzeit der einzelnen Haufwerke auf den Rosten beträgt etwa 3 Minuten, während die Rieselzeit bei Überführung der Haufwerke zu dem jeweils nächstfolgenden Rost etwa 2 bis 4 Sekunden beträgt.

Eine etwas andere Ausbildung und Arbeitsweise des Schachtes ist in Fig. 11 wiedergegeben. Diese Figur zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schacht für das Brennen von Kalk.

Auch in dieser Figur sind die bereits in den vorhergehenden Figuren beschriebenen Teile des Schachtes mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorgenannten Figuren versehen.

Der Schacht nach Pig. 11 ist wiederum aus Modulteilen 5 aufgebaut und in diesem Beispiel über seine Höhe in drei Abschnitte unterteilt, die sich an das obere Sperrhaufwerk unterhalb der aus den Lamellen 16 bestehenden Trennwand zur Austragsöffnung 9 hin erstrecken.

Der obere Abschnitt A stellt die Vorwärmzone dar, die sich über drei Haufwerke erstreckt. Daran schließt sich nach unten hin der Abschnitt B als Brennzone an, und zwar über eine Höhe von sechs Haufwerken. Der dann nach unten hin folgende Abschnitt C ist die Kühlzone, in welcher sich insgesamt vier Haufwerke befinden.

Die Strömungsführung ist wiederum aus dem Schaltbild ersichtlich. Dieses zeigt die Zuführung der Kühlluft über ein Gebläse 37 zu dem untersten Haufwerk sowie die Zuführung von außerhalb des Schachtes vorgesehenen Brennern 38 erzeugten Brenngasen zu den einzelnen freien Durchströmquerschnitten zwischen den Haufwerken der Brennzone B. Die Abführung der Gase aus dem Schacht erfolgt oberhalb des obersten Haufwerkes der Vorwärmzone A über ein Gebläse 39. Die eingezeichneten Pfeile zeigen die Strömungsführung sowie die mögliche Rück- bzw. Kreislaufführung eines Teiles der Gase durch die einzelnen Zonen.

In dem dargestellten Beispiel fließt das Prozeßgas im gesamten Schachtofen im Gegenstrom zu dem Gut. Die in die Kühlzone C

eintretende Kühlluft durchströmt die in der Kühlzone befindlichen Haufwerke und wird erwärmt sowie mit Brenngasen aus den Brennern 38 vermischt in die Brennzone B überführt und gelangt aus der Brennzone B in die Vorwärmzone A, aus der es dann abgeführt wird. Zur Steuerung der Druckverhältnisse in der Brennzone trägt das Sauggebläse 40 im Zuge der Rückführungsleitung für einen Teil der Brenngase der Brennzone B sehr wesentlich mit bei. Durch entsprechende Abstimmung auf die Gebläse 37 und 39 läßt sich eine sehr feinfühlige Steuerung der Druckverhältnisse über die gesamte Höhe des Schachtes vornehmen.

Bei Behandlung eines stückigen Kalkes mit einer Partikelgröße von 10 bis 20 mm und Haufwerkshöhen von etwa 16 cm sowie Gastemperaturen von etwa 1.200⁰C im Bereich der Brennzone B ergeben sich Verweilzeiten der Haufwerke auf den einzelnen Rosten bei einer Ausbildung des Schachtes nach der Fig. 11 von etwa 6 Minuten, wenn in der Brennzone B Strömungsgeschwindigkeiten des Gases in den freien Zwischenräumen zwischen den Haufwerken von etwa 2 bis 4 m pro Sekunde eingestellt werden. Die Rieselzeit zur überführung der einzelnen Haufwerke von Rost zu Rost liegt in der Größenordnung von 2 bis 4 Sekunden.

Die Ausbildung eines Schachtes zur Kühlung von Zementpellets ist in schematischer Darstellung aus Fig. 12 ersichtlich.

welche auch die verhältnismäßig einfache Schaltungsanordnung für die Kühlluftführung erkennen läßt.

Auch in der Fig. 12 sind die jeweils mit den anderen Schachtdarstellungen mch den Fig. 1, 10 und 11 übereinstimmenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der dargestellte Schacht weist insgesamt acht Etagen bzw. Roste 2 mit darauf befindlichen Haufwerken 4 auf, welche unterhalb eines Sperrhaufwerkes und einer darüber befindlichen Trennwand aus schwenkbaren Lamellen l6 in der bereits beschriebenen Weise im Schachtinneren gehalten sind. Die Zuführung der Kühlluft erfolgt über ein Gebläse 4l in den Raum unterhalb des untersten Haufwerkes. Diese Kühlluft durchströmt die Haufwerke von unten nach oben, wobei ein Teil der zugeführten Kühlluft nach Durchströmen der beiden untersten Haufwerke und ein weiterer Teil der Kühlluft nach Durchströmung der untersten vier Haufwerke in Richtung der Pfeile 42 bzw. 43 abgeführt wird, während der andere Teil der Kühlluft die nach oben hin folgenden weiteren vier Haufwerke durchströmt und unterhalb des Sperrhaufwerkes in Richtung des Pfeiles 44 abgeführt wird. Durch entsprechende Anordnung von steuerbaren Drosselanordnungen in den Luftabführungsleitungen, welche in der Zeichnung nicht wiedergegeben sind, kann der in Richtung der Pfeile 42 bis 44 jeweils aus dem Schacht austretende Anteil der Kühlluft zur

Erzielung eines jeweils gewünschten Temperaturgefälles des Gutes über die Höhe des Schachtes gesehen eingestellt werden. Die in Richtung der Pfeile 42 bis 44 austretende und unterschiedlich erwärmte Kühlluft kann über Wärmeaustauscher zur Weiterverwertung der aus dem Schacht abgeführten Wärmeenergie ggf. im Kreislauf zum Gebläse 4l zurückgeleitet werden, wobei selbstverständlich in diesem Kreislauf auch eine Staubabscheidung vorgesehen wird, da sich bei der für alle erfindungsgemäß ausgebildeten Schächte gleichartigen überführung der Haufwerke durch den Schacht hindurch von oben nach unten von Etage zu Etage durch Abrieb entstehender Staub nicht vermeiden läßt.

Für alle wiedergegebenen Ausführungsbeispiele ist es von Bedeutung, daß jeweils flache und über den Querschnitt des Schachtes eine gleiche Höhe aufweisende Haufwerke eingebracht und diese Form auch jeweils nach ihrer überführung von Rost zu Rost durch entsprechend gesteuerte Bewegung der Roststäbe und einen hierdurch erzeugten gleichmäßigen Rieselstrom des Gutes erhalten bleiben, wobei der notwendige Bewegungsablauf für die Roststäbe ggf. in Abhängigkeit von der Struktur und der Art des Gutes durch Rieselversuche ermittelt werden muß.

Der beschriebene Aufbau und die Wirkungsweise des neuen Schachtes führen neben einer Vergleichmäßigung der Durchströmung der Haufwerke gleichzeitig zu einer strömungsmechanischen

Verbesserung der Effektivität, d.h. des Verhältnisses von übertragener Leistung zu aufgewendeter mechanischer Leistung. Mit dem neuen Schacht werden im Vergleich zu herkömmlichen Schachtanordnungen Verminderungen der Behandlungszeit des Gutes bis zu 25$ und teilweise auch darunter erzielt und außerdem auch eine schonende Behandlung erreicht.

Bei einem Betrieb des Schachtes unter Anwendung von Gasen mit höheren Temperaturen bis zu 1350⁰C hat sich als Material für die Roststäbe und die übrigen tragenden Teile der Roste sowie bei Anordnung eines gitterrostförmigen Einsatzes für diesen Einsatz und die darin gehaltenen Klappen und Achsen SiSiC und bei noch höheren Temperaturen bis zu l600°C reaktionsgesintertes SiC bewährt.

Leerseite

Claims

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PATENTANWÄLTE 3410896 '

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

/ljL Verfahren zur thermischen und/oder chemischen Behandlung von körnigem, granuliertem oder stückigem Gut in Haufwerken, bei dem die Haufwerke in einer Mehrzahl übereinander getrennt und unter Belassung freier Zwischenräume von Haufwerk zu Haufwerk in einem Schacht untergebracht und nach vorbestimmten Verweilzeiten in den einzelnen Etagen chargenweise jeweils beginnend mit dem untersten Haufwerk durch dessen Austrag von oben nach unten durch den Schacht hindurchgefördert und in dem Schacht mit in die Zwischenräume eingeleiteten Gasen oder Dämpfen beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Gutteile etwa einheitlicher Korn- bzw. Stückgröße mit annähernd gleichen Längs- und diesen entsprechenden Querabmessungen im Bereich von 6 bis 100 mm hergestellt oder durch Aufbereitung gewonnen und spätestens bei Überführung in den Schacht durch eine gleichmäßig dosierte Verteilung über eine Fläche, die der Querschnittsfläche des Schachtes entspricht, jeweils in Haufwerke mit über ihren Querschnitt gleicher Schichtdicke überführt und die Haufwerke im Schacht jeweils durch Roste abgestützt werden, daß die Haufwerke mindestens während einer oder mehrerer Verweilzeiten auf den Rosten mittels seitlich in einige der Zwischenräume ein- und aus anderen Zwischenräumen abgeführter Gase oder

Dämpfe in Richtung senkrecht zur Schichtebene durchströmt und nach einer vorbestimmten Verweilzeit durch ein zeitlich gesteuertes Herausbewegen wenigstens eines Teiles der Roststäbe aus der Rostebene aufgelöst und als gleichmäßiger Rieselstrom dem nächstfolgenden Rost so zugeführt werden, daß sie erneut Haufwerke mit über ihrem Querschnitt gleicher Schichtdicke bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haufwerke wenigstens während einiger Verweilzeiten in der einen Richtung und während anderer Verweilzeiten in entgegengesetzter Richtung von den Gasen oder Dämpfen durchströmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Haufwerke wenigstens über die Dauer einer oder mehrerer Verweilzeiten während dieser Zeiten wechselweise in entgegengesetzten Richtungen von den Gasen oder Dämpfen durchströmt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in jeden zweiten Zwischenraum zwischen den Haufwerken in den Schacht eingeleitet und aus den jeweils anderen Zwischenräumen zwischen den Haufwerken austretend aus dem Schacht herausgeführt wird, und daß abwechselnd ein Haufwerk während aller Verweilzeiten in dem Schacht aufwärts und eines abwärts durchströmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haufwerke bei einer Durchströmung von unten nach oben zeitweilig einem derart intensiven Gas- oder Dampfstrom ausgesetzt werden, daß der Lockerungspunkt des rieselfähigen Gutes erreicht oder überschritten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haufwerke bei einer Durchströmung von unten wenigstens während einiger Verweilzeiten örtlich wechselnd partiell gegen ein An- und Durchströmen der Gase oder Dämpfe abgeschirmt und in den übrigen Bereichen bis zum Erreichen oder überschreiten des Lockerungspunktes des Gutes durchströmt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Haufwerke im Schacht gegen eine Durchströmung der Gase oder Dämpfe abgeschirmt werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Schacht, dessen Innenraum in Kammern zur Aufnahme der Haufwerke durch Zwischenböden unterteilt ist, die verstellbare Bodenelemente zum chargenweisen Hindurchfördern der Haufwerke durch den Schacht sowie in den Schachtwandungen freie Durchtrittsöffnungen zu

wenigstens einem Teil der Kammern aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenböden zur Bildung der Kammern (3) aus Rosten (2) und alle Roste wenigstens teilweise aus beweglichen Roststäben (19,20) mit Betätigungseinrichtungen (22,23) und diesen zugeordneten steuerbaren Antriebseinrichtungen zur vorübergehenden Vergrößerung der freien Zwischenräume zwischen benachbarten Roststäben durch zeitlich gesteuertes Herausbewegen dieser Roststäbe aus der Rostebene bestehen, und daß mit den Durchtrittsöffnungen (12,12a;13 bis 13b) in den Schachtwandungen (1) Gas- bzw. Dampfzu- und -abführungsleitungen mit diesen zugeordneten Steuerungseinrichtungen verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb oder im oberen Teil des Schachtes eine Einrichtung (7,8) zum gleichmäßigen Verteilen des Gutes über den Schachtquerschnitt auf einen den Boden einer Verteilerkammer bildenden Rost (2) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Roststäbe (19,20) eines jeden Stabrostes (2) durch eine Verbindung ihrer Enden (19a,2Ca) wenigstens eine Baueinheit bilden, welche durch die Betätigungseinrich-

tung(en) (22,23) aus der Ebene der festen Roststäbe herausbewegbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1O₃ dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede aus den beweglichen Roststäben (2) gebildete Baueinheit mittels einer Hubeinrichtung in eine Ebene außerhalb der Ebene der festen Roststäbe (l8) bewegbar und in die Ebene der festen Roststäbe rückführbar gehalten ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Roststäbe (19j20) der oder jeder Baueinheit über die festen Roststäbe (18) hinaus verlängert ausgebildet und über diese Verlängerungen (19a,20a) miteinander verbunden sind, und daß als Hubeinrichtung ein an den miteinander verbundenen Enden der Roststäbe angreifender Kurbeltrieb (22,23) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Baueinheiten beweglicher Roststäbe (19,20) je Rost (2) vorgesehen und in verschiedene Ebenen außerhalb der Ebene der festen Roststäbe (18) überführbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht aus ringförmig geschlossenen Modulteilen (5) mit jeweils einem Rost (2) und wenigstens teilweise mit Durch-

trittsöffnungen (12,12a bzw. 13 bis 13b) in ihren Wandungen

(1) für die Zu- bzw. Abführung der Gase oder Dämpfe aufgebaut ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis Ik, dadurch gekennzeichnet, daß die Roste

(2) als seitlich durch freilegbare Fenster (31) in der Schachtwandung (1) einschiebbare Baueinheiten ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet;, daß jeweils unterhalb der festen Roststäbe (18) in den Schachtwandungen (1) auf der Schachtinnenseite Ausnehmungen (21) zur Aufnahme der Betätigungseinrichtungen (22,23) für die beweglichen Roststäbe (19,20) bzw. die von diesen gebildeten Baueinheiten vorgesehen und außerhalb der Schachtwandung Antriebsvorrichtungen für die Betätigungseinrichtungen angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Roststäbe (l8 bis 20) im Querschnitt gesehen in ihrem oberen Teil eine hinterschnittene Profilierung (24) aufweisen und mit aufgeschobenen austauschbaren reiterförmigen Profilteilen (25) ausgerüstet sind, welche ein Verschließen der Zwischenräume zwischen benachbarten Roststäben durch das Gut verhindern.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die reiterförmigen Profilteile (25) hufeisenförmig mit in Längsrichtung der Roststäbe (18 bis 20) weisenden Vorsprüngen (25) als Anschläge mit benachbarten Profilteilen ausgebildet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb einiger Roste (2) jeweils ein gitterrostförmiger Einsatz (29) zur Bildung paralleler Strömungskanäle (30) vorgesehen ist, und daß um horizontale Achsen drehbare Klappen (17) in den Strömungskanälen vorgesehen sind, welche den Feldern eines Schachbrettes entsprechend wechselweise oder in Gruppen in der Schachtebene oder senkrecht hierzu verschwenkbar sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb wenigstens eines der Roste (2) eine nach Art einer Lamellenjalousie ausgebildete in die Schließ- und Offenstellung überführbare Trennwand aus schwenkbaren Lamellen (16) vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Roststäbe (18 bis 20) und die übrigen tragenden Teile der Roste (2) sowie bei Anordnung eines gitterrostförmigen Einsatzes (29) dieser und die darin gehaltenen Klappen (17) und Achsen (27,28) aus SiSiC oder reaktionsgesintertem SiC bestehen,