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(11) | EP 0 195 250 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren und Vorrichtung zum Einblasen von Feststoffen in Industrieöfen |
| (57) Zum Einblasen von Feststoffen an verschiedenen Stellen in Industrieöfen werden die
Feststoffe in Kammern eingefüllt und die Füllungen der Kammern anschließend durch
Druckgas an verschiedenen Stellen in den Industrieofen eingeblasen. Dieses Verfahren
ist insbesondere anwendbar zum Einblasen von Kohlestaub, wodurch der Verbrauch an
teuereren Brennstoffen verringert werden kann. Es wird eine Maschine beschrieben,
welche nach diesem Prinzip gleiche Festoffströme an verschiedenen Ausgangsleitungen
liefert. Die Maschine arbeitet mit einem die Kammern enthaltenden umlaufenden Rotor. |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einblasen von Feststoffen in Industrieöfen mittels Druckgas. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
[0002] Es ist bekannt, in Industrieöfen, beispielsweise Kupolöfen, zusätzlich Kohlestaub einzublasen, um auf diese Weise den Verbrauch an teuereren Energieträgern wie Koks zu reduzieren. Das Einblasen des Kohlestaubs muß dabei im wesentlichen gleichmäßig auf allen Seiten des Kupolofens erfolgen. Anderenfalls besteht die Gefahr eines ungleichmäßigen Abbrandes der Auskleidung.
[0003] Das Einblasen von Feststoffen in Industrieöfen kann auch in anderem Zusammenhang sinnvoll sein. Statt in Kupolöfen können Feststoffe in Hochöfen oder Schmiedeöfen eingeblasen werden. Eine andere Anwendung könnte das Einblasen von Kohlestaub in Öfen für die Müllverbrennung sein. Statt Kohlestaub oder anderen brennbaren Feststoffen können auch andere, nicht brennbare Feststoffe aus metallurgischen Gründen in einen Industrieofen eingeblasen werden, beispielsweise ein Kalzium-Silizium-Material oder Eisenschwamm.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einblasen von Feststoffen in Industrieöfen mittels Druckgas zu schaffen, bei welchem die Feststoffe an verschiedenen Stellen in definierten Mengen eingeblasen werden können.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(a) die Feststoffe in Kammern eingefüllt werden und
(b) die Füllungen der Kammern anschließend durch Druckgas an verschiedenen Stellen in den Industrieofen eingeblasen wird.
[0006] Auf diese Weise wird die Menge der Feststoffe jeweils in den Kammern dosiert. Es kann dann sichergestellt werden, daß beim Ausblasen der Kammern an den verschiedenen Stellen des Industrieofens jeweils gleiche Mengen an Feststoffen in den Industrieofen eingeblasen werden, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Feststoffe gewährleistet ist.
[0007] Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch
(a) einen oberen Statorteil, der um eine Mittelachse herum in regelmäßiger Anordnung abwechselnd
(a1 ) Einfüllmittel zum Einfüllen von Feststoffen und
(a2 ) Druckgaszufuhrmittel aufweist,
(b) einen Rotor, der
(bl) um die Mittelachse drehbar ist,
(b2 ) mit einer ersten Dichtfläche an einer Dichtfläche des oberen Statorteils anliegt und
(b3 ) einen Kranz von Kammern aufweist, welche von der oberen ersten Dichtfläche zu einer unteren zweiten Dichtfläche durchgehen und welche in regelmäßiger Anordnung so um die Mittelachse angeordnet sind, daß die Kammern bei einer Stellung des Rotors mit den Einfüllmitteln und bei einer anderen Stellung mit den Druckgaszufuhrmitteln fluchten,
(c) einen unteren Statorteil, der mit einer Dichtfläche an der zweiten Dichtfläche des Rotors anliegt und eine Mehrzahl von Auslaßkanälen fluchtend mit den Druckgaszufuhrmitteln aufweist,
(d) Mittel zum Antreiben des Rotors und
(e) Mittel zum Verbinden der Auslaßkanäle des unteren Statorteils mit Anschlüssen an eine Brennkammer des Industrieofens.
[0008] Die Vorrichtung beruht auf einem ähnlichen Prinzip wie bekannte Spritzmaschinen für Feuerfestmassen, z.B. nach DE-OS 20 56 836 oder DE-AS 25 56 797. Im Gegensatz zu den bekannten Spritzmaschinen werden jedoch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Feststoffe parallel auf eine Mehrzahl von Auslaßkanälen gegeben, wobei die auf jeden der Auslaßkanäle gegebene Menge an Fes-tstoff vorher durch Abmessen in einer Kammer des Rotors bestimmt ist. Es kann daher sichergestellt werden, daß auf alle Auslaßkanäle gleiche Mengen an Feststoffen gegeben werden, die an den verschiedenen Stellen in den Industrieofen eingeblasen werden.
[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Einblasen von Feststoffen in Industrieöfen mittels Druckluft.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-B von Fig.l.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie C-D von Fig.l.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie E-F von Fig.l.
Fig. 5 zeigt eine Einzelheit "X" von Fig.l im Längsschnitt und vergrößertem Maßstab.
Fig. 6 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig.5 einen gegenüber dem Längsschnitt von Fig.5 etwas winkelversetzten Längsschnitt.
Fig. 7 zeigt schematisch die Anwendung der beschriebenen Vorrichtung bei einem Industrieofen.
[0011] Die Vorrichtung gemäß Fig.l ist auf einem Wagen 10 gelagert, der mitttels einer Deichsel 12 bewegbar ist. Auf dem Wagen 10 ist ein Antriebsmotor 14 mit einem Getriebe 16 montiert, der über eine Kette 18 einen Rotor 20 antreibt.
[0012] Die Vorrichtung enthält einen oberen Statorteil 22, der um eine Mittelachse 24 herum in regelmäßiger Anordnung Einfüllmittel zum Einfüllen von Feststoffen und Druckgaszufuhrmittel 28 aufweist. Das ist in Fig.4 erkennbar. Der Rotor 20 ist um die Mittelachse 24 drehbar. Er liegt mit einer oberen, ersten Dichtfläche 30 an einer Dichtfläche 32 des oberen Statorteils 22 an (Fig.5 und 6). Der Rotor 20 weist einen Kranz von Kammern 34 auf, welche von der oberen, ersten Dichtfläche 30 zu einer unteren, zweiten Dichtfläche 36 durchgehen und welche in regelmäßiger Anordnung so um die Mittelachse 24 angeordnet sind, daß die Kammern 34 bei einer Stellung des Rotors 20 mit den Einfüllmitteln 26 und bei einer anderen Stellung mit den Druckgaszufuhrmitteln 28 fluchten. Schließlich enthält die Vorrichtung einen unteren Statorteil 38, der mit einer Dichtfläche 40 an der zweiten Dichtfläche 36 des Rotors anliegt. Der untere Statorteil 38 weist eine Mehrzahl von Auslaßkanälen 42 fluchtend mit den Druckgaszufuhrmitteln 28 auf. Der Rotor 20 wird in der beschriebenen Weise durch Antriebsmittel 44 in Form des Motors 14, des Getriebes 16 und des Kettentriebs 18 angetrieben. Die Auslaßkanäle 42 sind durch Schläuche 46 mit Anschlüssen 48 an eine Brennkammer 50 eines Industrieofens 52 verbunden. Die Anschlüsse 48 sind Luftzufuhranschlüsse, über welche aus einer Ringleitung 54 Druckluft in die Brennkammer 50 eingeblasen wird. Das Ende des Schlauches 46 bzw. eines daran angeschlossenen Rohres 56 ragt zentral in den Anschluß 48 hinein. Die über den Schlauch 46 eingeblasenen Feststoffe werden daher mit dem über den Anschluß 48 in die Brennkammer 50 geleiteten Luftstrom mitgerissen.
[0013] Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, sind in dem oberen Statorteil 22 zwischen den Druckgaszufuhrmitteln 28 und den dem nächsten Zyklus zugeordneten Einführmitteln 26 jeweils Entlüftungsmittel 58 vorgesehen.
[0014] Der obere Statorteil 22 bildet eine Ringkammer 60, die von einer oberen und einer unteren Platte 62 bzw. 64 begrenzt ist. Die Einfüllmittel 26 enthalten Rohrstücke 66_(Fig.5), die sich vertikal durch die Ringkammer 60 erstrecken und. jeweils einen Durchbruch 68 der oberen Platte 62 mit einem Durchbruch der unteren Platte 64 verbinden. Auf der unteren Platte sitzt eine Dichtscheibe 72, welche die Dichtfläche 32 bildet und Durchbrüche 74 aufweist, die mit den Durchbrüchen 70 der unteren Platte 64 fluchten. Die obere Platte 62 bildet den Boden eines Einfülltrichters 76 für einzufüllende Feststoffe. Die Druckgaszufuhrmittel 28 enthalten je eine gesonderte Druckgasleitung 78 (Fig.6), die durch die Ringkammer 60 hindurch zu einem Durchbruch 80 der unteren Platte 64 und einem damit fluchtenden Durchbruch 82 der Dichtscheibe 72 geführt ist.
[0015] Die Drücke in den Druckgasleitungen 78 sind einzeln einstellbar. Der untere Statorteil 38 enthält eine Platte 84 und eine die Dichtfläche 40 bildende Dichtscheibe 86. Die Platte 84 und die Dichtscheibe 86 weisen miteinander und mit den Durchbrüchen 80,82 fluchtende Durchbrüche 88 bzw. 90 auf, die mit den Auslaßkanälen 42 in Verbindung stehen.
[0016] Die Drehzahl des Rotors 20 ist durch die beschriebenen Antriebsmittel 44 stufenlos regelbar. Die Einstellbarkeit der Drücke des Druckgases an den Druckgasleitungen 78 gestattet einen Ausgleich der unterschiedlichen Längen der Schläuche 46, so daß die Feststoffe in gleicher Weise allen Anschlüssen des Industrieofens 52 (auf der Vorder- und der Rückseite) zugeführt werden können. Die Menge der pro Zeiteinheit zugeführten Feststoffe wird durch die Volumina der Kammern 34 und die Drehzahl des Rotors 20 bestimmt. Durch Veränderung der Drehzahl des Rotors 20 kann die pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Feststoffen stufenlos verändert werden.
(a) die Feststoffe in Kammern (34) eingefüllt werden und
(b) die Füllungen der Kammern (34) anschließend durch Druckgas an verschiedenen Stellen in den Industrieofen (52) eingeblasen wird.
(a) einen oberen Statorteil (22), der um eine Mittelachse (24) herum in regelmäßiger Anordnung abwechselnd
(a1 ) Einfüllmittel (26) zum Einfüllen von Feststoffen und
(a2) Druckgaszufuhrmittel (28) aufweist,
(b) einen Rotor (20), der
(b1 ) um die Mittelachse (24) drehbar ist,
(bp ) mit einer ersten Dichtfläche (30) an einer Dichtfläche (32) des oberen Statorteils (22) anliegt und
(b3 ) einen Kranz von Kammern (34) aufweist, welche von der oberen ersten Dichtfläche (30) zu einer unteren zweiten Dichtfläche (36) durchgehen und welche in regelmäßiger Anordnung so um die Mittelachse (24) angeordnet sind, daß die Kammern (34) bei einer Stellung des Rotors (20) mit den Einfüllmitteln (26) und bei einer anderen Stellung mit den Druckgaszufuhrmitteln (28) fluchten,
(c) einen unteren Statorteil (38), der mit einer Dichtfläche (40) an der zweiten Dichtfläche (36) des Rotors (20) anliegt und eine Mehrzahl von Auslaßkanälen (42) fluchtend mit den Druckgaszufuhrmitteln (28) aufweist,
(d) Mittel (44) zum Antreieben des Rotors (20) und
(e) Mittel (46) zum Verbinden der Auslaßkanäle (42) des unteren Statorteils (38) mit Anschlüssen (48) an eine Brennkammer (50) des Industrieofens (52).
(a) der obere Statorteil (22) eine Ringkammer (60) bildet, die von einer oberen und einer unteren Platte (62,64) begrenzt ist,
(b) die Einfüllmittel Rohrstücke (66) enthalten, die sich vertikal durch die Ringkammer (60) erstrecken und jeweils einen Durchbruch (68) der oberen Platte (62) mit einem Durchbruch (70) der unteren Platte (64) verbinden, und
(c) die obere Platte (62) den Boden eines Einfülltrichters (76) für einzufüllende Feststoffe bildet.