177625. lajstromszámú szabadalom • Aknalemence szemcsés anyagok kiégetésére
177625 4 ezekkel, sem az egyenáramú kemencékkel nem sikerült azonban a kisebb szemnagyságú anyagok megbízható kiegetése. A mennyiségi és minőségi követelmények növekedése miatt az utóbbi időben terjednek a forgó kemcncés mészégető eljárások, amelyek elvileg poralakú anyag kiégetésére is alkalmasak. A tapasztalatok azonban — elsősorban gazdaságossági szempontból — nem kedvezőek. Az ilyen kemencék nemcsak drágán üzemeltethetők, de fajlagos beruházási költségeik is igen nagyok. A fejlett megoldások között figyelemre méltó a 159.380 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban ismertetett módszer, amely szemcsés anyagoknak föllazított anyagoszlopban való hőkezelésére irányul. Az anyagföllazítás primer vagy szekunder levegőnek az égető térbe való bejuttatásával történik, ami a hőátadást intenzívebbé teszi. Ezáltal a 30 mm-nél kisebb szemnagyságú anyag is jó minőséggel égethető ki. Kedvezőtlen körülmény azonban, hogy egyfelől a föllazítás igen sok energia ráfordítást kíván, másfelől az előmelegítő és az égető szakasz egymás fölött nem helyezhető el. Ez utóbbi miatt az előmelegítést külön aknában kell elvégezni, ami a beruházási és üzemeltetési költségeket tetemesen megnöveli. Más elven működik az a kettős ferde kemence, amelyet a 234.019 lajstromszámú osztrák szabadalmi leírásban találhatunk meg. A kiégetendő anyag számára olyan rézsűket tartalmaz a kemence, amelynek felületén keresztül lehet az anyag közé az égő gázt bejuttatni. A berendezés inkább szárításra alkalmas, mintsem égetésre, mivel előmelegítő- és hűtő szakasza nincs, és ezért energetikai szempontból nem gazdaságos. Ugyancsak gazdaságtalanságot eredményez az, hogy a füstgáz az égető térből túlságosan nagy hőmérsékleten távozik el. Maximálisan 1000 C° hőmérséklet határig lehet szemcsés anyagokat kiégetni azzal az ellenáramú függőleges aknakemencével, amelyet az 1.491.645 lajstromszámú angol szabadalmi leírás tartalmaz. Az ebben foglalt megoldás kedvező körülményeket teremt a szemcsés anyag, a füstgáz és a levegő közötti hőcsere létrejöttére. Az ellenáramú hőcsere főleg az előmelegítésnél és hűtésnél — tehát az aknakemence fölső és alsó zónájában — előnyös. A középütt elhelyezkedő égető térről, ahol a kémiai reakció lezajlik, ez már nem mondható el. Elsősorban az anyag túlhevülése jelent hátrányt. Szerkezeti fogyatékosság, hogy a tüzelés oldalirányból történik, és ezért az átégés nem egyenletes a kemence teljes keresztmetszetében. Az aknakemence alján folyadékzáras légtömítés van, és ez mész, valamint magnezit anyagok égetése esetén nem használható. A találmány célja olyan aknakemence kifejlesztésé, amely az eddig ismert megoldások fogyatékosságait kiküszöböli, és ezen belül elsősorban azt teszi lehetővé, hogy az akna teljes keresztmetszetében egyenletes, amellett pedig szabatosan behatárolható hőmérsékleti viszonyok alakuljanak ki. A találmány feladata ezen belül annak megvalósítása is, hogy a bányákból nyert nyersanyagokat teljes egészükben — tehát azok legapróbb méretű szemcséit is — föl lehessen dolgozni. Követelmény továbbá, hogy az aknakemence szerkezeti fölépítése tegye lehetővé elvileg bármilyen cseppfolyós vagy gáz halmazállapotú tüzelő anyag gazdaságos eltüzelését. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a kívánt célt azáltal lehet legeredményesebben elérni, ha az aknakemencc ellenáramú előmelegítő cs hevítő zónát tartalmazó fölső aknája, valamint a hűtőzónát tartalmazó és ugyancsak ellenáramú alsó hűtőaknája közé egyenáramú égető teret iktatunk be, az égető teret pedig olyan pihentető térrel nyújtjuk meg, amelyben a kiégetett anyag maradék savtartalmának eltávozására nyújtunk lehetőséget. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti aknakemence szemcsés anyagok kiégetésére, — amelyben az anyag egy fölső adagoló nyílástól kiindulva egy alsó ürítő nyílás irányában gravitációs úton fölülről lefelé halad, a kiégetés az anyag végighaladása során megy végbe, az aknakemencc az anyag haladási értelmét tekintve sorrendben előmelegítő zónát, hevítő zónát, ezeket követő égető teret, valamint az égető tér után elhelyezkedő hűtő zónát tartalmaz, az égető térből távozó füstgáz hőtartalmának jelentős részét az égetendő szemcsés anyagnak átadva azt előmelegíti, az égetéshez szükséges levegő pedig a már kiégetett anyag mentén fölmelegedve azt jelentős mértékben lehűti, az égető tér részét képező tüzelő kamra a tüzelő anyagot és az égést tápláló levegőt az égető térbe bejuttató egy vagy több égőfejjel van ellátva, az előmelegítő zóna és a hevítő zóna az égető tér fölötti közös fölső aknában, a hűtő zóna pedig az égető tér alatti hűtőaknában helyezkedik el — oly módon van kialakítva, hogy az égető tér és a hevítő zóna között, továbbá a hevítő zóna és az előmelegítő zóna között a légnemű anyagok mennyiségének előnyösen legföljebb 10%-át átengedő vastagságú gázelterelő anyagtér van kialakítva, az égető tér pedig a hűtőakna irányában a kiégetett anyag maradék sav-x tartalmának eltávolítására alkalmas és a légnemű anyagok mennyiségének előnyösen ugyancsak legföljebb 10%-át átengedő vastagságú pihentető térrel van megnyújtva. A találmány szerinti aknakemence további ismérve lehet, hogy az előmelegítő zónát és a hevítő zónát tartalmazó fölső akna a hossztengely mentén centrális elhelyezkedésű gáztérrel és azt közrefogó laterális elhelyezkedésű, fölülről lefelé növekvő hőmérsékletű anyagterekkel rendelkezik. Hasonlóképpen a hűtőakna a hossztengely mentén centrális elhelyezkedésű levegőtérrel és azt közrefogó laterális elhelyezkedésű, fölülről lefelé csökkenő hőmérsékletű anyagterekkel rendelkezik. A fölső aknák és/vagy a hűtőakna derékszögű paralelogramma keresztmetszetű. A fölső aknához a fölösleges légnemű égéstermékek eltávolítására alkalmas szerv, pl. szívó ventillátor van hozzárendelve, melynek szívó vezetéke a fölső aknák füstgáz terébe, előnyösen annak kiömlő nyílásába van bekötve. A szívó ventillátor szívó vezetékéből a füstgázok egy részének az égető térbe való visszatáplálására alkalmas recirkulációs vezeték van kiágaztatva. A recirkulációs vezeték az égőfejek közelében a tüzelő kamrába torkollik, a recirkulációs vezetékbe pedig nyomásfokozó szerv, pl. recirkulációs ventillátor van beiktatva. A fölső aknának a hevítő zóna anyagterét közrefogó külső fala és belső fala a forró füstgázokat a hevítő zóna anyagterén az anyag haladási irányához viszonyítva keresztirányban, célszerűen vízszintesen áteresztő füstgázzsalukkal van ellátva. A hevítő zóna anyagterén keresztirányban áthaladt forró füstgáz a2 előmelegítő zóna mentén elhelyezett rostélyok segítségével az elő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
