Schachtofen

Prozessbeschreibung

Im Schachtofen wandert das Aufgabegut von oben nach unten in einem senkrecht stehenden Ofenraum. Die Energie für den Schmelzprozess wird durch die Verbrennung von Koks und brennbaren Bestandteilen des Aufgabeguts (z.B. Kunststoffe) erzeugt. Die für die Verbrennung notwendige Verbrennungsluft wird im Bereich der Schmelzzone zugeführt. Schachtöfen kommen in der Primärbleiherstellung und Bleirecycling zum Einsatz. Bei der Primärbleiherstellung wird nach dem Rösten das entstandene Bleioxid im Schachtofen mit Hilfe von Koks zu metallischem Blei reduziert. Beim Batterierecycling werden Batterien von der Säure getrennt, mit anderen Bleischrotten grob zerkleinert und zusammen mit Zuschlagstoffen diskontinuierlich dem Schachtofen zur Verhüttung aufgegeben.

Gase-Anwendung

Sauerstoffanreicherung

Die für den Prozess notwendige Verbrennungsluft wird mit Sauerstoff angereichert und über Winddüsen im Bereich der Schmelzzone eingebracht. Um einen vorgegebenen Sauerstoffgehalt in der Verbrennungsluft zu gewährleisten, kommuniziert die Steuerung der Sauerstoffzufuhr mit der Ofensteuerung. Zum Einsatz kommen Oxijet- supersonic Lanzen von Messer, bei denen der Sauerstoff direkt in den Ofen eingetragen wird. Um die Sauerstoffmenge auch bei Überschalleintrag genau kontrollieren zu können, wurde das geregelte Oxijet Verfahren entwickelt.

Bleischachtofen mit Sauerstoffanreicherung

Durch Sauerstoffanreicherung werden im Schachtofen insbesondere folgende Vorteile erzielt:  

• Reduktion Kokssatz
• Entlastung der Nachverbrennung
• Schnellere Reaktionszeiten
• Höhere Flexibilität
• Erhöhung der Temperatur in Schmelzzone
• Gleichmäßigere Temperaturverteilung über Schachtquerschnitt
• Senkung der Produktionskosten
• Niedrigere Emissionen

Die Tabelle zeigt ein Anwendungsbeispiel mögliche Leistungssteigerungen durch Zufuhr von Sauerstoff in einem Schachtofen. 

Leistungssteigerung durch Sauerstoffeinsatz im Schachtofen

Über 40 Installationen der Oxijet – Technologie in Kupol- und Schachtöfen wurden bereits vorgenommen, davon zwei in der Bleiindustrie.

Messer-Lösung

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 – Brenner Technologie

Oxipyr – Brenner verkürzen den Kaltstart von Schachtöfen. In Kombination mit Eintragssystemen von Stäuben werden Oxipyr – Brenner eingesetzt. Staubeintragslanze und Hochimpulsbrenner bilden dabei eine Einheit.

Vorteile:

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

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.