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Schachtofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennofen zum Erhitzen,
Trocknen und Brennen von zerkleinertem Erz, Steinen od. dgl., besonders zum Brennen
von kleinstückigem Kalkabfall, der bisher in den Kalksteinbrüchen auf Halde gebracht
und nicht verwertet wird.
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Es gibt bereits Schachtöfen, die im Querstrom beheizt werden, wobei
die Rauchgase durch schräg nach unten gerichtete Schlitze in den Schacht ein-und
ausgeleitet werden und mehrmals hintereinander das Cut durchdringen. Man hat auch
schon vorgeschlagen, bei einem Schachtofen, dessen Schachtwände schräg nach unten
gerichtete Rauchgasschlitze enthalten, einen Feuerraum seitlich unmittelbar an einer
solchen mit Schlitzen versehenen Schachtwand anzuordnen. Schließlich ist es bekannt,
bei Schachtöfen zwei Brennschächte vorzusehen, die zu beiden Seiten eines mittleren
Leitkanals für die Brenngase liegen und von -durchlässigen Wänden eingefaßt sind,
wobei der mittlere Leitkanal und Leitkanäle an den Außenseiten der Brennschächte
durch versetzt liegende, waagerechte Querwände derart unterteilt sind, daß die Brenngase
das in den Brennschächten enthaltene Brenngut in mehrfach wechselnder Querströmung
durchziehen.
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Der Brennofen nach der Erfindung weist einen gedrängten Aufbau und
eine gute Wärmeleistung auf und ist so eingerichtet, daß er sich auch .dann wirtschaftlich
betreiben läßt, wenn das zu verarbeitende Material nur in geringen Mengen anfällt
und der Ofen nicht im Dauerbrand betrieben werden kann. Der Brennofen nach der Erfindung
weist zwei von einem Fülltrichter gespeiste Brennschächte
auf,
die zu beiden Seiten eines mittleren Leitkanals für die Brenngase angeordnet sind,
und kennzeichnet sich dadurch, daß. der untere Teil des zwischen den Brennschächten
befindlichen, mittleren Leitkanals als Brennkammer ausgebildet und derart angeordnet
ist, daß die Brenngase unmittelbar in die die Brennkammer seitlich einfassenden
Brennschächte einströmen, die über ihre ganze Höhe von Jalousiewänden mit geneigten,
sich trichterartig gegenüberliegenden Wandschlitzen begrenzt sind und das unter
Schwerewirkung frei niedersinkende Brenngut in einen unterhalb der Brennkammer angeordneten
Entleerungstrichter leiten.
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Der das Brenngut aufnehmende Entleerungstrichter ist zweckmäßig mit
.eingebauten Luftleitungen für Kühlluft versehen, die das gebrannte, noch heiße
Gut abkühlen soll, ohne es zu berühren. Die hierbei vorgewärmte Kühlluft kann zweckmäßig
ganz oder teilweise zugleich als Verbrennungsluft benutzt und in die Brennkammer
eingeleitet werden.
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Die Jalousiewände der Brennschächte bestehen zweckmäßig im unteren
Teil des Ofens aus feuerfestem Steinmaterial, im oberen Teil aus Metallplatten.
Der mittlere Leitkanal kann im oberen Teil eine gewölbte Trennwand aufweisen, die
vorzugsweise durch eine Metallplatte gebildet ist und einen oberhalb der Brennkammer
liegenden, mittleren Leitraum von einer darüber befindlichen Kammer für den Gasabzug
abteilen soll.
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In der Zeichnung ist ein Brennofen für kleinen Durchsatz beispielsweise
dargestellt, obwohl diese Bauart sich auch für größeren Durchsatz eignet, und zwar
zeigt Fig. i eine Ansicht des vollständigen Brennofens mit allen Hilfseinrichtungen,
Fig.2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie a-2 in Fig. i in größerem Maßstab,
Fig.3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2 und Fig. 4 eine Einzelheit
der Fig. i in größerem Maßstab.
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Der eigentliche Brennofen i ist von rechteckigem Querschnitt und in
einem aus Blechplatten 2 und Versteifungswinkeleisen 3 bestehenden Gehäuse vorgesehen.
Innerhalb eines Futters 4 aus feuerfesten Steinen und unter Zwischenschaltung von
Rauchkanälen 5 und 6 von den Enden des Futters aus gerechnet sind zwei senkrecht
stehende Sätze von Jalousiewänden A, B vorgesehen, die je aus äußeren Jalousiewänden
7, 8 und inneren Jalousiewänden 9, io bestehen. Die Schlitze sind sämtlich abwärts
in Richtung auf einen zwischen den Wänden angeordneten Raum i i gerichtet, und zwischen
den beiden Sätzen befindet sich eine mittlere Kammer 12. Das untere Drittel dieser
Kammer ist durch ein Gewölbe 13 aus. feuerfestem Material abgedeckt, so daß eine
Verbrennungskammer i¢ entsteht, und die benachbarten Jalousiewände bestehen aus
feuerfesten Steinen, die in die Innenwände des Futters 4 eingelassen sind. Diese
feuerfesten Jalousiewände erstrecken sich bis über das Gewölbe 13 bis zu einer Höhe,
in der die seitlichen Rauchkanäle 5 durch feuerfeste Steine 15 abgeschlossen sind.
Oberhalb dieser Höhe bestehen die Jalousiewände 8 aus Gußeisen, und in ihrer halben
Höhe ist in der mittleren Kammer ein aus Gußeisen bestehendes Gewölbe 16 vorgesehen.
Oberhalb dieses zweiten Gewölbes befindet sich ein Auslaßrohr 17, durch das die
verbrauchten Gase abströmen können, und zwar werden sie mittels eines Gebläses i9
durch eine Leitung 18 abgesaugt und durch ein schornsteinartiges Rohr 2o nach außen
befördert.
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In der Kammer 14 ist eine Feuerung oder ein Brenner angeordnet, und
bei dem dargestellten Beispiel müssen die hier entstehenden Gase auf jeder Seite
viermal durch das zu brennende Material Sehen, zunächst auswärts zwischen den unteren
Jalousiewänden 9 und 7 (Brennzone), sodann nach dem Aufwärtsströmen in den Kanälen
5 einwärts durch das Material zwischen den oberen feuerfesten Jalousiewänden 7 und
9 (Vorbrennzone), zu dem oberhalb des Gewölbes 13 liegenden Teil der mittleren Kammer
12, dann aus diesem Teil der Kammer auswärts durch das Material zwischen den unteren
Bußeisernen Jalousiewänden 8 und io, in die oberen Rauchkanäle 6 und wieder zurück
durch das Material zwischen den oberen Bußeisernen Jalousiewänden io und 8 (Vorwärm-
und/oder Trockenzone) in die mittlere Kammer oberhalb des eisernen Gewölbes 16.
Das Trocknen kann notwendig sein, wenn das Material vor dem Brennen gewaschen worden
ist, um es von Staub und löslichen 'Verunreinigungen zu befreien, wie dies bei der
Herstellung von Kalk verhältnismäßig hoher Reinheit erforderlich ist.
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Ein oberhalb des Brennofens angeordneter Zuführungstrichter 2i weist
einen geteilten Boden 22 auf, der das Material zu den beiden senkrechten Räumen
zwischen den jalousiewänden führt, und hält diese Räume entsprechend dem Absinken
des in ihnen befindlichen Materials, das sich nach der Arbeitsweise der Austragvorrichtung
23 richtet, die am Grunde des am unteren Ende des Brennofens vorgesehenen V-förmigen
Sammeltrichters 24 angeordnet ist, stets gefüllt. Die Austragvorrichtung kann eine
glatte oder eine mit Taschen versehene Oberfläche haben: Durch den Sammeltrichter
24 sind Luftkanäle 25 von länglichem Querschnitt hindurchgeführt, die zu einer Kammer
26 führen, aus der Luft mittels eines Sauggebläses 27 abgesaugt und durch ein schornsteinartiges
Rohr nach außen geblasen wird. Ein Teil der Luft kann dem Ofen oder Brenner auch
als Verbrennungsluft zugeführt werden, und zwar entweder aus der Saugleitung 29
des Gebläses 27 oder getrennt durch eine besondere Leitung 3o (s. Fig. 4).
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Die beiden im Bereich der feuerfesten Jalousiewände liegenden Zonen
sind durch Vollsteine 31 getrennt, die den vertikalen Raum für das zu behandelnde
Material fortsetzen. Ähnliche Steine 32 können auch an der Übergangsstelle der Brennzone
zu dem Sammeltrichter 24 vorgesehen sein.
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Die Beschickung des Verbrennungsraumes mit Brennstoff erfolgt von
einem Brennstoffschacht 33
aus über eine Förderschnecke 34 durch
die eine Seite des eigentlichen Brennofens zu dem Rost 36, während die Verbrennungsluft
mittels eines Gebläses 37 durch die Leitung 35 zugeführt wird. Das Gebläse entnimmt
die Luft vorzugsweise von der Luft, die sich beim Kühlen des gebrannten Materials
erhitzt hat, z. B. durch die Leitung 30. Sekundärluft kann der Brennkammer unmittelbar
durch die öffnung 38 auf der Seite des feuerfesten Futters d. zugeführt «erden,
die gleichzeitig als Kontrollöffnung dienen kann. Eine Tür 39 aus feuerfestem Material
kann außerdem noch vorgesehen sein.
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Natürlich ist es auch möglich, an Stelle einer Kohlenfeuerung eine
öl- oder Gasfeuerung vorzusehen. Auch kann die Feuerung von Hand beschickt werden,
und hierbei kann Kohle oder Holz als Brennstoff verwendet werden. Dafür müßte eine
besondere Feuertür in der Seitenwand des Futters q. vorgesehen werden. Schließlich
kann die Feuerung auch als Gaserzeuger arbeiten. Wenn dies erforderlich sein sollte,
können selbstverständlich auch mehrere Feuerungen in der _Verbrennungskammer angeordnet
«erden, insbesondere bei einer größeren Querausdehnung des Ofens, um die Leistung
des einzelnen Brennofens zu erhöhen.
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Da die Verbrennungsgase das allmählich herunterfallende Material auf
dem Wege zwischen den Jalousiewänden mehrfach zu durchqueren haben, wird jeder Teil
des Materials der Wirkung der Gase mit Sicherheit ausgesetzt. Dies wird trotz der
geringen und verschiedenen Größe der miteinander vermischten Teile des behandelten
Materials der Fall sein, das keinesfalls in kompakteren Massen behandelt «erden
kann, wie es bei großstückigem Material geschehen kann, das normalerweise für das
Brennen verwendet wird, da die Brenngase dann nur in bestimmten Teilen der Masse
einen Weg durch das Material finden und andere Teile ungenügend behandelt lassen
würden.
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Damit eine freieAbwärtsbewegung des Materials durch die Räume zwischen
den jalousiewänden sichergestellt ist, muß der Abstand der Wände so gewählt werden,
daß keine Brückenbildung entstehen kann. Die Praxis hat gezeigt, daß dieser Abstand
mindestens fünfmal so groß sein muß, wie die größten in dem behandelten Material
enthaltenen Teile.
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Durch die Anordnung der Verbrennungskammer zwischen zwei Sätzen von
Jalousiewänden ergibt sich ein sehr hoher Wirkungsgrad, weil die gesamten Verbrennungsgase
durch das zu behandelnde Material hindurchströmen müssen und Wärmeverluste durch
genügende Wandstärken des die Seiten der Behandlungszonen vollständig umgebenden
Futters q. niedrig gehalten werden können. Außerdem haben die Gase infolge der starken
Hinundherführung ihres Weges durch das Material den größten Teil ihrer fühlbaren
Wärme abgegeben, bevor sie durch das Auslaßrohr 17 entweichen.
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Die Anordnung ermöglicht es, feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe
zu verwenden, so daß man den Brennofen überall aufstellen kann, wo sich kleinstückiger
Kalkstein findet, der sonst fortgeworfen wird, und den dort am günstigsten erhältlichen
Brennstoff verwenden kann. Außerdem bereitet eine Betriebsunterbrechung und ein
Wiederinbetriebsetzen keine Schwierigkeiten, und die Betriebstemperatur ist selbst
bei kaltem Ofen schnell erreicht, so daß der Brennofen weder über Nacht durchzubrennen
noch heruntergedrosselt zu werden braucht, sondern je nach dem Anfall des zu brennenden
«L\,laterials in kurzen oder unregelmäßigen Intervallen betrieben werden kann. Wie
aus der Zeichnung zu entnehmen ist, ist die gesamte Anlage eine geschlossene Einheit
mit einer einfachen Tragkonstruktion, Eigenschaften, die den Transport, den Aufbau
und die Beaufsichtigung erleichtern.
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Das behandelte Material ist nicht durch Aschenrückstände verunreinigt,
wie dies der Fall ist, wenn der Brennstoff im Wechsel mit dem Material eingeführt
wird, und die indirekte Kühlung des Materials mittels der Rohre 25 vor seinem Austritt
aus dem Brennofen verhindert eine Rückkohlung, wie sie auftreten kann, wenn die
Luft unmittelbar mit dem Material in Berührung kommt.