DE933197C

DE933197C - Verfahren zum Umwaelzen von Abgas bei Schachtoefen zum Brennen von Kalkstein oder sonstigen Karbonaten

Info

Publication number: DE933197C
Application number: DEE5602A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Eigen
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1952-06-12
Filing date: 1952-06-12
Publication date: 1955-09-22

Description

Die Umwälzung von Abgas bei Kälkschachtöfen hat bekanntlich folgende Vorteile z. Die Brenntemperatur wird in der unteren Brennzone gesenkt und in der oberen Brennzone erhöht. Dadurch wird ein weichgebrannter Kalk erzielt.
2. Die höhere Gasgeschwindigkeit in der Brennzone erhöht den Wärmeübergang vom Gas zum Gut, vor allem in der. oberen Brennzone und -bewirkt eine wesentliche Erhöhung der Kalkleistung je m3 Ofennutzraum und Tag.
Diesen Vorteilen stand bisher der Nachteil gegenüber, daß das Abgas nicht mit der Zersetzungstemperatur des Kalksteines (goo° C), sondern nur mit höchstens 65o° C abgezogen werden konnte, durch die notwendige Wiederaufwärmung des Umwälzgases auf die Prozeßtemperatur (goo° C) viel Wärme verloren ging und der thermische Wirkungsgrad des Schachtofens dadurch erheblich verringert wurde. Das Umwälzverfahren konnte sich daher trotz seiner großen Vorteile nur in Ländern mit niedrigen Brennstoffpreisen durchsetzen. In den Ländern mit hohen Brennstoffpreisen scheiterte die Einführung der Umwälzung daran, daß es noch keine betriebssicheren Umwälzgebläse gibt, die einer Temperatur von goo° C gewachsen sind und die Anwendung von Treibdüsen wegen der hohen Energieverluste unwirtschaftlich ist.
Der Erfinder hat erkannt, daß es möglich ist, bei Schachtöfen das Umwälzverfahren anzuwenden, ohne daß eine Verminderung des thermischen Ofenwirkungsgrades eintritt. Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, aus der Schüttsäule des Schachtofens Abgas von der Zersetzungstemperatur des Kalksteines (goo° C) abzuziehen, mit erwärmter Verbrennungsluft zu mischen, so daß eine Mischtemperatur von etwa 550 bis 650° C entsteht, und diese Mischung durch ein Gebläse in die Schüttsäule zu fördern, wobei es sich bei der zugesetzten Verbrennungsluft um einen Teil der Verbrennungsluft handelt, die in der Kühlzone des Schachtofens emporgestiegen ist. Dieser Teil wird aus dem unteren Teil der Kühlzone, wo die Verbrennungsluft erst einen Teil der Kühlzone passiert hat, abgezogen. Hierdurch wird erreicht, daß sich einerseits die Kalkaustragstemperatur nicht erhöht und andererseits eine größere Abgasmenge von goo° C umgewälzt werden kann.
z kg Kalk von =ooo° C enthält 214 kcal, von denen nach Abzug von 15 kcal Verlust an fühlbarer Wärme im_gezogenen Kalk und g kcal Verlust durch Strahlung und Konvektion noch zgo kcal Wärme für die Vorwärmung der Verbrennungsluft verbleiben. Da beim koksbeheizten Kalkschachtofen mindestens r Nm3 Verbrennungsluft benötigt wird, kann diese bei Zuführung von zgo kcal höchstens auf 587° C vorgewärmt werden. Im Wärmetemperaturschaubild ist daher das Temperaturintervall Gutluft in dem oberen Teil der Kühlzone groß und in dem unteren Teil der Kühlzone klein, so daß für die Kühlung des Kalkes von zooo auf 500° C eine erheblich geringere Kühlzonenhöhe notwendig ist als für die restliche Kühlung von 55o auf go° C.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine Verringerung des Luftdurchganges durch den unteren Teil der Kühlzone vermieden, so daß ohne nennenswerte Erhöhung der Kühlzone eine gute Kalkkühlung erreicht wird. Wird Verbrennungsluft mit 15o° C abgezogen, 'so ergibt sich folgendes Bild 0,4 Nm3 Verbrennungsluft zu 15o° C enthalten xg kcal o,6 Nm3 Verbrennungsluft zu 86o' C enthalten =7r kcal Summe der vom Kalkt abgegebenen Wärme zgo kcal.
Durch die hohe Vorwärmung des Hauptverbrennungsluftstromes in der Kühlzone auf 86o° C wird als weiterer Vorteil eine gute Nächentsäuerung des gebrannten Kalkes, also ein besonders geringer Rest C OZ-Gehalt, erreicht.
Den abgezogenen 0,4 Nm3 Verbrennungsluft von 150'C können bis zu o,6 Nm3 Abgas von goo° C zugemischt werden, ohne daß eine Mischtemperatur von 650'C überschritten wird. Die Verbrennungstemperatur des Kokses in der unteren Brennzone wird durch einen solch hohen Abgaszusatz gesenkt, die Gasgeschwindigkeit im Schüttgut der Brennzone aber um 50 °/o erhöht und die Ofenleistung gesteigert.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Das Brenngut bewegt sich nacheinander durch die Vorwärmzone V, die Brennzone B und die Kühlzone K des mit Koks und Kalkstein beschickten Kalkschachtofens z. Abgas von der Zersetzungstemperatur des Brenngutes (goo° C bei Kalkstein) strömt durch die Abzugsöffnung 2 in die Rohrleitung 3 zum T-Stück q.. Ein Teil der Verbrennungsluft, die aus dem Pilz 5 in die Schüttsäule eingetreten und vom Kalk auf etwa ,5o° C vorgewärmt worden ist, gelangt durch die Abzugsöffnung 6 und die Leitung 7 gleichfalls zum T-Stück q., wo sie sich mit dem heißen Abgas mischt. Das Gebläse 8 saugt das Gemisch an und drückt es durch die Leitung g und die Öffnung zo in den oberen Teil der Kühlzone, so daß eine Rekarbonatisierung des Kalkes ausgeschlossen ist.

Claims

PATENTANSPRLTCII: Verfahren zum Umwälzen von Abgas bei Schachtöfen zum Brennen von Kalkstein oder sonstigen Karbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vom Brennerzeugnis vorgewärmten Verbrennungsluft aus der Kühlzone des Schachtofens, insbesondere aus dem unteren Teil der Kühlzone, herausgeführt, sodann mit heißem Abgas, insbesondere solchem von der Zersetzungstemperatur des Karbonats, gemischt und die Mischung von einem Gebläse in die Kühlzone des Schachtofens, insbesondere in den oberen Teil :der Kühlzone, gefördert wird.