189178. lajstromszámú szabadalom • Forgó csőkemencékhez alkalmazható, szabályozott hőfokeloszlást biztosító befúvó berendezés
1 189.178 2 A csőkemencék olyan hőtechnikai készülékek, amelyekben különböző anyagokat, például cementet, magnezitet, mészkövet, piritet, stb, a szobahőmérsékletnél magasabb hőfokra hevítenek és ezáltal anyagszerkezeti átalakításokat, kémiai reakciót végeznek. A forgó csőkemencék hengeres üreges testek, amelyek belső fala tűzálló anyaggal, például samottal bélelt. Előnyösen 3-7 ° lejtésűek és tengelyük körül nagyon lassan forognak. Ezáltal a kemencébe betöltött reakcióelegy jól összekeveredik és a betáplált levegő vagy gáz hatására végbemegy az oxidáció vagy egyéb kémiai reakció. A kemence fűtését az alsó végén gázzal, olajjal vagy szénporral végzik. Ismertek olyan eljárások is, amelyeknél a beadagolt anyaghoz keverik a tüzelő anyagot, rendszerint szénport. A 91 018 számú német szabadalmi leírás szerint a forgó kemencébe beáramló levegő mennyiségét a kemencevégek tömítésével szabályozzák. Egy francia szabadalmi leírásban olyan megoldást ismertetnek, amelynél a kemencére szerelt, azzal együtt forgó ventilátorok fújják be a levegőt a kemencetérbe. Egy angol szabadalmi leírás szerint olyan kettős csőrendszert alkalmaznak az anyagok betáplálására, amely a kemencével együtt forog. A belső csövön keresztül táplálják be a keverendő anyagot és a külső csőgyűrűben vezetik be a fűtőközeget. Az eddig ismert és alkalmazott megoldások szerint a betáplált tüzelőanyagot általában a kemencetér felső részében égetik el. A keletkező hőmennyiség a forgó csőkemence belső falazatát hevíti fel és a kemence forgása következtében a hőmennyiség egy részét átadja a beadagolt kezelendő anyagnak. Korábban a kémiai reakciók lejátszódásához szükséges hőmennyiséget kizárólag a forgó csőkemencék leadóvégénél alkalmazott különféle égetőberendezésekkel biztosították, melyek hátránya azonban az volt, hogy csak a kemencetér egy bizonyos szakaszát fűtötte. A probléma kiküszöbölésére és a forgó csőkemencék hasznos munkazónájának növelésére a szükséges hőmennyiség egy részét olyan szilárd tüzelőanyag bevitelével biztosítják, melyet a kezelendő anyaghoz keverve adagolnak a forgó csőkemencékbe. A szilárd tüzelőanyag elégetéséhez szükséges gáz vagy levegő mennyiséget a forgó csőkemence palástján kialakított befúvó nyílásokon vezetik be úgy, hogy a palástra, a kemencetestre szerelt, azzal együtt forgó ventilátorok biztosítják a levegő befújását. Bár ez a megoldás a hasznos munkazóna hosszát növeli, de mivel a gáz vagy levegő befúvatása nem közvetlenül az anyagra irányul, így a keletkező hőmennyiség egy része nem a kezelendő anyag hőmérsékletének emelésére, hanem a kemencefal fűtésére használódik fel. Ugyancsak gond, hogy a korábban épített és jelenleg is üzemelő forgó csőkemencéknél az eljárás közvetlenül nem alkalmazható, csak a kemencetest teljes átalakítása esetén. Ennek azonban nagy a költségigénye. Az ismert megoldások közös hibája még, hogy a teljes kemenceteret látják el levegővel, ill. oxigénnel, s így óhatatlanul a szükségesnél nagyobb levegőfelesleggel dolgoznak. Ennek következtében romlik a termikus hatásfok, ill. megnövekszik a tüzelőanyag szükséglet. Ezen túlmenően további probléma, hogy a kezelt anyag tulajdonságától függően a kemence hossza mentén a betáplált anyag(ok)ra jellemző hőmérsékleteloszlás jön létre, ami nem egyenletes és nem a kívánalomnak megfelelő. Célul tűztük ki, hogy az ismert megoldásokhoz % képest olyan forgó csőkemencékhez alkalmazható befúvó berendezést hozunk létre, amely a felsorolt hibáktól mentes. A találmány olyan forgó csőkemencékben használható befúvó berendezésre vonatkozik, amely áll, nem forog együtt a csőkemencével. Az 1. ábrán mutatjuk be a csőkemencébe beépített befúvó berendezést, a 2. ábrán magát a befúvó berendezést részletezzük. A 4 csőkemencéhez tartozik az 5 porkamra és a 6 adagoló rendszer, amelyen keresztül tápláljuk be a 4 kemencébe a kezelendő anyagot. A 4 csőkemence nyitott homloklapján nyúlik be a kemencetérbe az 1 befúvó szonda. Az 1 befúvó szondát 2 db rögzítő tartja. Az egyik az 5 porkamra külső falán lévő 2 a.) jelű merev rögzítés, a másik az 5 porkamrán belül lévő 2 jelű csúszó rögzítés. Az 5 porkamra külső falánál rögzítésként előnyösen alátámasztást, míg a porkamra belső terében előnyösen felfüggesztést alkalmazunk. Ez utóbbi 2 csúszó rögzítés a befúvó rendszer hődilatációs elmozdulását teszi lehetővé. A szonda elhelyezése enyhén excentrikus, ezt a 6 adagoló rendszer helyzete határozza meg. Maga az 1 befúvó szonda lépcsőben szűkülő kettős cső. A 8 belső csőbe tápláljuk be a levegőt vagy egyéb gázt a 3 jelű bevezető csonkon keresztül. A 8 belső csővet a 9 külső cső veszi körül. Ennek palástján vannak a 10 fúvókák egymáshoz képest 5-10 °-kal eltolva. A fúvókákat úgy helyezzük el a paláston, hogy a levegőt vagy egyéb gázt a kezelendő anyagra irányítsák és a kemence hossza mentén a kívánt hőfok függvényt biztosítsák. A 8 belső cső és a 9 külső cső egymáshoz viszonyított helyzetét a 7 távtartó bordák határozzák meg. Miután a találmány szerinti befúvó berendezéssel rendelkező csőkemencében tökéletesebb égés játszódik le (a távozó gázokban lévő szén-monoxid mennyisége 0,2% alatti) a berendezés alkalmazása környezetvédelmi szempontból is jelentős. Az ilyen befúvó berendezéssel rendelkező csőkemencékben továbbá igen gyenge minőségű (pl. 13 200 kJ fűtőértékű) szenek is felhasználhatók. Alkalmazási példák 1. példa Egy 30 m hosszúságú, 3 m külső és 2,6 m belső átmérőjű forgó csőkemencét alkalmazunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ■>
