Mathematische Modelle zum Prozess des Brennens von Zementklinker

Mathematische Modelle zum Prozess des Brennens von Zementklinker - Teil 3: Drehrohrofen

Locher, G.

(Forts. aus Heft 55(02)1, S. 29-38, 55(02)1 S. 39-50) Mit dem im dritten Teil des Beitrages beschriebenen mathematischen Modell lassen sich Wärmeübertragung und Stoffumwandlung in Drehrohröfen der Zementindustrie berechnen. Es basiert auf gekoppelten Stoff- und Energiebilanzen des Drehrohrofens, der dazu rechnerisch der Länge nach in Segmente unterteilt wurde. Zu Grunde gelegt werden die in der Wärmetechnik üblichen Berechnungsansätze zu Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung. Ferner wird die Aufwirbelung von Brenngut durch das Ofengas sowie die Abscheidung von Staub aus dem Ofengas in das Brenngutbett berücksichtigt. Vorgestellt und dikutiert werden das Modell und die Rechenergebnisse mit Hilfe von Messungen an einer Industrieanlage. Parameterstudien für technische und stoffliche Größen zeigen, mit welcher Stärke sie die Vorgänge innerhalb des Ofens beeinflussen. Dabei ist ein Vergleich zwischen Messungen und Rechenergebnissen gegenwärtig nur im Ofeneinlauf und am Ofenkopf möglich. Deutlichen Einfluss auf die Wärmeübertragung im Ofen haben die Emissionsgrade von Brenngut, Gas und Ausmauerung. Ein verändertes Aufwirbelungs- bzw. Abscheideverhalten des Ofens hat deutliche Auswirkungen auf die Massenflüsse von Brenngut und Staub, sodass hierdurch indirekt auch die Wärmeflüsse beeinflusst werden.