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Patent Searching and Data


Title:
SHAFT PRE-HEATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/008888
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shaft pre-heater comprising several shafts for accommodating lumpy material, a device for filling the individual shafts with the lumpy material to be pre-heated, and means for delimiting the height of the layer in the shafts. The means for delimiting the height of the shaft comprises a device for rough adjustment and a device for fine adjustment.

Inventors:
PATZELT NORBERT (DE)
SCHMITZ THOMAS (DE)
SCHUH UWE (DE)
SCHWAB WOLFGANG (DE)
KUDRAS JOACHIM (DE)
TOELKE HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/008028
Publication Date:
January 30, 2003
Filing Date:
July 18, 2002
Export Citation:
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Assignee:
POLYSIUS AG (DE)
PATZELT NORBERT (DE)
SCHMITZ THOMAS (DE)
SCHUH UWE (DE)
SCHWAB WOLFGANG (DE)
KUDRAS JOACHIM (DE)
TOELKE HEINZ (DE)
International Classes:
C04B2/10; F27B1/00; F27B1/04; F27B7/20; F27D13/00; F27B1/20; F27B7/42; (IPC1-7): F27B7/20; C04B2/10; F27D13/00; F27B1/00
Foreign References:
DE2748670B11979-03-29
Other References:
AGARYSHEV A I: "EFFECTIVENESS OF PRODUCING CONVERTER LIME IN ROTARY KILNS OF NEW DESIGN", STEEL IN TRANSLATION, THE INSTITUTE OF MATERIALS, LONDON, GB, vol. 22, no. 4, 1 April 1992 (1992-04-01), pages 170 - 171, XP000331816, ISSN: 0967-0912
Attorney, Agent or Firm:
Tetzner, Volkmar (Van-Gogh-Str. 3 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schachtvorwärmer mit mehreren Schächten (2a, 2b,...) zur Aufnahme von stückigem Material (4), einer Einrichtung (3) zum Befüllen der einzelnen Schächte mit dem vorzuwärmenden, stückigen Mate rial sowie Mitteln (9) zum Begrenzen der Schichthöhe in den Schächten, wobei die Mittel (9) derart ausgebildet sind, daß zumindest in einigen Schächten (2a, 2b,...) eine separate Einstellung der Schichthöhe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (9) zur Be grenzung der Schichthöhe eine Einrichtung (90) zur Grobeinstellung und eine Einrichtung (91) zur Fein einstellung der Schichthöhe aufweisen.
2. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in allen Schächten separate Mittel (9) zur Begrenzung der Schichthöhe vorgesehen sind.
3. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, weiterhin gekenn zeichnet durch einen Vorbunker (1), über den die einzelnen Schächte mit stückigem Material befüllt werden, wobei der Vorbunker in einzelne Sektoren un terteilt ist.
4. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel (9) zur Begrenzung der Schichthöhe eine Schieberplatte (90) umfassen.
5. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel (9) zur Begrenzung der Schichthöhe eine Schieberplatte (90) umfassen, die von oben in den entsprechenden Schacht einführbar ist und deren Unterkante (90a) zur Begrenzung der Schichthöhe dient.
6. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel (9) zur Begrenzung der Schichthöhe eine Nadelschieber (91) umfassen.
7. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel (9) zur Begrenzung der Schichthöhe eine Nadelschieber (91) umfassen, der während des Betriebes des Schachtvorwärmers betätig bar ist.
8. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß Mittel zum Einleiten eines Heißgas stromes in die Schächte sowie Mittel (8) zum Ablei ten des durch die Materialschicht in den einzelnen Schächten geleiteten Heißgasstromes vorgesehen sind.
9. Schachtvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß Mittel zum Einleiten eines Heißgas stromes in die Schächte sowie Mittel (8) zum Ablei ten des durch die Materialschicht in den einzelnen Schächten geleiteten Heißgasstromes vorgesehen sind, wobei ferner eine Meßeinrichtung zur Ermittlung des Druckverlustes des Heißgasstromes innerhalb des Schachtes vorgesehen ist und die Mittel (9) zur Be grenzung der Schichthöhe in Abhängigkeit des Druck verlustes ansteuerbar sind.
Description:
Schachtvorwärmer Die Erfindung betrifft einen Schachtvorwärmer mit meh- reren Schächten zur Aufnahme von stückigem Material, einer Einrichtung zum Befüllen der einzelnen Schächte mit dem vorzuwärmenden, stückigen Material sowie Mit- teln zum Begrenzen der Schichthöhe in den Schächten.

Insbesondere bei der Calcination von grobstückigen Ma- terialien, wie z. B. Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, mit einer Aufgabekorngröße zwischen 15-60 mm werden häufig Drehrohröfen eingesetzt. Zur Effizienzsteigerung sind diesen Drehrohröfen oft Schachtvorwärmer vorge- schaltet. Im Schachtvorwärmer findet unter Ausnutzung der Drehofenabgase eine Vorwärmung und Teilcalcination des stückigen Materials statt. Für einen effizienten Wärmeaustausch und zur Einhaltung eines wirtschaftli- chen Druckverlustes muß eine gute Durchströmung der Ma- terialschüttung gegeben sein. Daher ist das Verhältnis zwischen maximaler und minimaler Stückgröße des Ein- satzkorns auf 1 : 3 limitiert. So kann z. B. ein Korn- spektrum mit 15-45 mm oder 20-60 mm im Schachtvor- wärmer behandelt werden. Im Steinbruch fällt in der Re- gel jedoch ein größeres Kornspektrum an, so daß das Ofensystem entsprechend kampagnenweise betrieben wird.

Zur Gewährleistung einer guten Durchströmung der Mate- rialschüttung ist es erforderlich, die Schichthöhe an das Kornspektrum des vorzuwärmenden Materials anzupas- sen. So ermöglicht ein gröberes Kornspektrum eine grö- ßere Schichthöhe als ein kleineres Kornspektrum des vorzuwärmenden Materials.

Zur Verarbeitung unterschiedlicher Kornspektren ist es daher bekannt, Mittel zum Begrenzen der Schichthöhe in den Schächten vorzusehen. Aus der Praxis ist es bei- spielsweise bekannt, die Decke aller Schächte in der Höhe zu verstellen, um dadurch die Schichthöhe zu be- grenzen.

Diese bekannten Mittel zum Begrenzen der Schichthöhe sind jedoch sehr aufwendig und außerdem kann immer nur ein Kornspektrum im Schachtvorwärmer verarbeitet wer- den.

Aus der DE-B-27 48 670 ist ein Schachtvorwärmer be- kannt, der aus polygonal um einen Gaseintrittsschacht herum angeordneten Brenngutschächten besteht. Jeder Brenngutschacht kann unabhängig von den übrigen eine eigene Schichthöhenregelung aufweisen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Schachtvorwärmer dahingehend zu verbessern, daß eine verbesserte Anpassung der Schichthöhe an das Kornspek- trum des vorzuwärmenden Materials ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Schachtvorwärmer besteht im we- sentlichen aus mehreren Schächten zur Aufnahme von stückigem Material, einer Einrichtung zum Befüllen der einzelnen Schächte mit dem vorzuwärmenden, stückigen Material sowie Mitteln zum Begrenzen der Schichthöhe in den Schächten, wobei die Mittel derart ausgebildet sind, daß zumindest in einigen Schächten eine separate Einstellung der Schichthöhe vorgesehen ist. Die Mittel

zur Begrenzung der Schichthöhe weisen eine Einrichtung zur Grobeinstellung und eine Einrichtung zur Feinein- stellung der Schichthöhe auf.

Wird die Einrichtung zur Feineinstellung der Schicht- höhe durch einen Nadelschieber gebildet, kann dieser während des Betriebes des Schachtvorwärmers betätigt werden, um die Schichthöhe anzupassen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind in allen Schächten separate Mittel zum Begrenzen der Schichthöhe vorgesehen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die Mittel zur Begrenzung der Schichthöhe eine Schieberplatte, die insbesondere von oben in den entsprechenden Schacht einführbar ist und deren Unterkante zur Begrenzung der Schichthöhe dient.

Der Schachtvorwärmer weist in an sich bekannter Art und Weise Mittel zum Einleiten eines Heißgasstromes in die Schächte sowie Mittel zum Ableiten des durch die Mate- rialschicht in den einzelnen Schächten geleiteten Heiß- gasstromes auf. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist zudem eine Meßeinrichtung zur Ermittlung des Druckverlustes des Heißgasstroms innerhalb eines Schachtes vorgesehen, wobei die Mittel zur Begrenzung der Schichthöhe in Abhängigkeit des Druckverlustes an- steuerbar sind.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung wer- den anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh- rungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine schematische Längsschnittdarstellung des Schachtvorwärmers, Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. l im Bereich eines Schachtes.

Der Schachtvorwärmer besteht im wesentlichen aus einem Vorbunker 1, der in mehrere Sektoren la, lb,... aufge- teilt ist, die sich jeweils unterhalb eines von mehre- ren Schächten 2a, 2b, ... anschließt.

Die einzelnen Schächte werden über den Vorbunker mit- tels einer Einrichtung 3 mit dem vorzuwärmenden, stüc- kigen Material 4 befüllt.

Der Vorbunker 1 ist je nach Anzahl der auftretenden Kornspektren symmetrisch oder asymmetrisch in einzelne Sektoren unterteilt. Bei einer asymmetrischen Auftei- lung wird die Befülleinrichtung 3 beispielsweise durch eine Drehschurre gebildet. Sind nur zwei unterschiedli- che Kornspektren zu behandeln, so bietet sich eine sym- metrische Aufteilung des Vorbunkers 1 an. Die Beschic- kung erfolgt dann wechselweise über eine Umstellklappe 3a. Die Verteilung im Vorbunker 1 zu den einzelnen <BR> <BR> Schächten 2a, 2b, ... erfolgt unter Ausnutzung des na- türlichen Böschungswinkels.

Die Vorwärmung und ggf. Teilcalcination des stückigen Materials erfolgt in den einzelnen Schächten 2a, 2b,

..., die um eine Mittelachse 5 des. Schachtvorwärmers angeordnet sind. Die Anzahl der einzelnen Schächte ist im Prinzip beliebig, sie wird jedoch üblicherweise zwi- schen sechs und zwanzig Schächten liegen. Das im Schachtvorwärmer vorgewärmte stückige Material 4 ge- langt über ein Einlaufgehäuse 6 in einen Drehrohrofen 7. Zu diesem Zweck sind im unteren Bereich der Schächte Austragseinrichtungen, beispielsweise in Form von Stö- ßeln, vorgesehen. Die Rauchgase des Drehrohrofens wer- den im Gegenstrom zum Material 4 von unten nach oben durch die einzelnen Schächte 2a, 2b und damit durch die Materialschüttung gezogen. Im unteren Bereich der ein- zelnen Schächte sind daher geeignete Mittel vorgesehen, um die aus dem Drehrohrofen 7 über das Einlaufgehäuse 6 herausgeführten Rauchgase in die einzelnen Schächte 2a, 2b einzuleiten. Der durch das Rauchgas gebildete Heiß- gasstrom erwärmt das in den Schächten befindliche stüc- kige Material und wird im oberen Bereich der Schächte über Mittel 8 abgeleitet. Die Mittel 8 werden durch ge- eignete Rohrleitungen 8a, 8b gebildet, die im oberen Bereich der Schächte 2a, 2b münden.

Da unterschiedliche Kornspektren entsprechend unter- schiedliche Druckverluste und Wärmeübergänge aufweisen, ist es erforderlich, die Schichthöhe in den einzelnen Schächten an das in diesen befindliche Kornspektrum an- zupassen. Zu diesem Zweck weisen zumindest einzelne, vorzugsweise alle Schächte Mittel 9 zum Begrenzen der Schichthöhe auf, wobei eine separate Einstellung der Schichthöhe in diesen Schächten möglich ist.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Schachtes 2b im Bereich der Mittel 9 zur Begrenzung der Schicht- höhe. Die Mittel 9 bestehen im wesentlichen aus einer

Einrichtung 90 zur Grobeinstellung und einer Einrich- tung 91 zur Feineinstellung der Schichthöhe. Die Mittel 90 zur Begrenzung der Schichthöhe werden im dargestell- ten Ausführungsbeispiel durch eine Schieberplatte ge- bildet, die von oben in den Schacht 2b einführbar ist und deren Unterkante 90a zur Begrenzung der Schichthöhe dient. Die Schieberplatte kann durch einen nicht näher dargestellten Mechanismus in vertikaler Richtung ver- stellt werden.

Die Mittel 91 werden im dargestellten Ausführungsbei- spiel durch einen Nadelschieber gebildet, der eine Vielzahl von Stangen aufweist, die in zwei Reihen ver- setzt zueinander angeordnet sind, wie das insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist.

Fig. 2 läßt auch erkennen, daß der Schacht 2b einen viereckigen Querschnitt, insbesondere einen quadrati- schen Querschnitt aufweist. Die Mittel 90,91 zur Be- grenzung der Schichthöhe sind so angeordnet, daß sie mehr als die Hälfte, vorzugsweise etwa ein Drittel des Schachtes abgrenzen, wobei das stückige Material 4 über diesen abgegrenzten Bereich des Schachtes zugeführt wird. Das stückige Material hat somit den vollen Quer- schnitt des Schachtes 2a erst ab der Unterkante 90a der Schieberplatte oder der Unterkante 91a des Nadelschie- bers 91 zur Verfügung. Ab diesen Unterkanten wird sich das stückige Material entsprechend seinem Böschungswin- kel verteilen. Im Schacht 2a der Fig. 1 sind mit den Be- zugszeichen 4a, 4b und 4c drei Böschungsflächen einge- zeichnet, die sich bei verschiedenen Stellungen der Schichthöhen-Begrenzungsmittel 9 ausbilden können.

Die Schieberplatte 90, die zur Grobeinstellung der Schichthöhe dient, wird vor Betriebnahme des Vorwärmers rechnerisch ermittelt und eingestellt. Der Nadelschie- ber 91, dessen Stangen am unteren Ende zugespitzt sind, läßt sich auch während des Betriebes verstellen, so daß eine Feineinstellung entsprechend dem sich tatsächlich einstellenden Druckverlust möglich ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine gleichmäßige Durchgasung über den gesammten Vorwärmer auch dann zu erreichen, wenn ver- schiedene Kornspektren und damit unterschiedliche Schichthöhen in den einzelnen Schächten eingestellt werden müssen.

Zweckmäßigerweise wird jedem Schacht eine Meßeinrich- tung zur Ermittlung des Druckverlustes des Heißgasstro- mes innerhalb des Schachtes zugeordnet. Die Mittel 9 zur Begrenzung der Schichthöhe werden dann in Abhängig- keit des Druckverlustes angesteuert.

Der durch das Rauchgas des Drehrohrofens gebildete Heißgasstrom, der die einzelnen Schächte von unten nach oben durchströmt, folgt im Bereich der Schichthöhen-Be- grenzungsvorrichtung 9 dem Weg des geringsten Wider- standes und verläßt somit die Schüttung im Bereich der schrägen Böschungsflächen, die sich durch die Unter- kante der Schichthöhen-Begrenzungsvorichtung 9 ergeben haben. Der Heißgasstrom wird dann über die Ableitmittel 8 abgeleitet.

Die Schichthöhen-Begrenzungsvorichtung 9 ist so ausge- legt, daß auf das Einführen der Schieberplatten 90 dann verzichtet werden kann, wenn der Vorwärmer mit dem gröbsten Kornspektrum betrieben wird.