Drehtrommelofen

Prozessbeschreibung

Im Drehtrommelofen (DTO) wird das pulverförmige oder stückige Aufgabegut in einer liegend angeordneten Trommel aufgeschmolzen. Aufgrund Ihres Aufbaus und ihrer hohen betrieblichen Flexibilität sind Drehtrommelöfen insbesondere für inhomogene Ausgangsstoffe geeignet. Sie werden daher häufig zum Umschmelzen wiederverwerteter Ausgangsstoffe, wie Batterien oder bleihaltige Wertstoffe, eingesetzt. Man unterscheidet stationäre und kippbare Drehtrommelöfen. Wesentlich durch geltende Umweltvorschriften wird vorgegeben, ob der Drehtrommelofen mit einer Sodaschlacke bei Prozesstemperaturen von ca. 900 °C oder mit einer Silikatschlacke bis zu 1200 °C gefahren werden kann. Der Energieeintrag erfolgt mittels Brennern, die in der Stirnseite der Trommel montiert sind.

Stationärer Bleidrehtrommelofen mit Oxipyr – Flex L

Bei stationären Drehtrommelöfen wird Metall und Schlacke über Abstichöffnungen ausgetragen, bei kippbaren Drehtrommelöfen wird der gesamte Ofen hydraulisch angehoben, Metall und Schlacke werden durch die Chargieröffnung abgestochen. Der erforderliche Energieeintrag erfolgt mit Brennersystemen, wie zum Beispiel Oxyfuel.

Gase-Anwendung

Beim Oxyfuel-Verfahren erfolgt die Durchführung der Verbrennungsprozesse mittels eines Sauerstoffbrenners (Oxyfuel-Brenner), der mit reinem Sauerstoff oder mit sauerstoffangereicherter Luft als Oxidationsmittel betrieben wird. Messer hat hierzu die Oxipyr-Brennerfamilie entwickelt. Gegenüber Brennern, die Luft als Oxidanten einsetzen, weisen sie eine Reihe verfahrenstechnischer Vorteile auf:

• Höherer Wirkungsgrad der Verbrennung
• Höherer Schmelzleistung
• Schnellere Aufheizzeiten
• Geringerer Brennstoffverbrauch
• Höhere Verfahrenstemperaturen möglich
• Schnellere Reaktionsgeschwindigkeiten
• Geringere Abgasmenge
• Geringere Staubmengen
• Niedrigere Emissionen
• Niedrigere Produktionskosten

Die Tabelle zeigt am Anwendungsbeispiel eines 20 t Drehtrommelofens in der Bleiindustrie die mit dem Einsatz der Oxipyr-Brennertechnologie im Drehtrommelofen typischerweise verbundenen Einsparmöglichkeiten in Bezug auf Energie und Prozessdauer. Weltweit wurden bereits über 70 Oxipyr-Brennersysteme in Drehtrommelöfen installiert, davon mehr als 20 in der Bleiindustrie. 

Mögliche Einsparungen beim Wechsel von Luft- auf Sauerstoffbrenner

Messer Verfahren 

Neben den zum Verfahren benötigten Gasen bietet Messer unter den Markennamen Oxipyr und Oxijet eine Vielzahl unterschiedlicher Ausrüstungsgegenstände zur Optimierung Ihres Prozesses an.

Um das jeweils optimale Verfahren auszuwählen, führen Experten von Messer zunächst eine umfassende Prozessanalyse durch. Nach Berechnungen und basic engineering erfolgen Vorschläge zur Optimierung und weiteren Vorgangsweise.

Oxipyr – Flex L; wassergekühlt mit Ausziehvorrichtung

Oxipyr – Brenner Technologie

Die Charakteristik der Brennertypen ist vielschichtig und reicht von Nieder- bis Hochimpulsbrenner, Oxyfuel bis Sauerstoff/Luft-Mischbrenner, Brenner für verschiedene Brennstoffe oder Brennstoffkombinationen. Die Regelung der Systeme erfolgt manuell, semi- oder vollautomatisch über Rezepturen oder Temperatur.

Oxipyr IPC (Interne Nachverbrennung)

Das Verbrennungsverhältnis von Brennstoff und Oxidationsmittel wird gezielt verändert, wobei der Mengenstrom des Sauerstoffs in Abhängigkeit von der Abgastemperatur und/oder weiteren Prozessparametern geregelt wird. Dadurch können hochwertige Brennstoffe durch Ersatzbrennstoffe ersetzt und die Nachverbrennung von Schadstoffen im Abgas, insbesondere von flüchtigen organischen Komponenten (VOC) entlastet werden. Hierzu wurde von Messer das Oxipyr- IPC Verfahren entwickelt. Beim Einsatz des Oxipyr- IPC Verfahrens im Drehtrommelofen wird Sauerstoff- und Brennstoffbedarf sowie die Drehgeschwindigkeit der Trommel automatisch geregelt. Die Sauerstoffzufuhr erfolgt grundsätzlich über Oxipyr®-Brenner; bei bestimmten Ofentypen kommen zusätzlich Oxijet®-Sauerstofflanzen zum Einsatz.

Vorteile:

• Weniger herkömmliche Brennstoffverbrauch
• Einsatz billigerer alternativer Brennstoffe
• Entlastung der Nachverbrennung
• Rückführung von kalorischen Rückständen
• Einsparung von Entsorgungskosten
• Senkung der Produktionskosten