Drehrohrofen

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen (beispielsweise Einzelnachweisen) ausgestattet. Die fraglichen Angaben werden daher möglicherweise demnächst entfernt. Bitte hilf der Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfügst. Näheres ist eventuell auf der Diskussionsseite oder in der Versionsgeschichte angegeben. Bitte entferne zuletzt diese Warnmarkierung.
Bis auf einen Bildnachweis wurden im Artikel und in den Editkommentaren bislang noch keinerlei Quellen genannt. Belege dringend erbeten. Außerdem wird das Lemma nicht erklärt: dreht sich im Ofen ein Rohr oder warum heißt er so?
Drehrohrofen des Zementwerkes Rohrdorf
Querschnitt eines Drehrohrofens im Deutschen Zementmuseum Hemmoor

Der Drehrohrofen (DRO) ist ein Ofen für kontinuierliche Prozesse in der Verfahrenstechnik.

Bauarten[Bearbeiten]

Es wird zwischen direkt und indirekt beheizten Drehrohröfen unterschieden.

  • Direkt beheizt heißt, dass die Wärmezufuhr von innerhalb des Ofens kommt, beispielsweise durch Brenner. Das Produkt ist dabei im direkten Kontakt mit dem entstehenden Rauchgas.
  • Indirekt beheizt heißt, dass die Wärmezufuhr von außerhalb des Reaktionsraumes über die Drehrohrwand übertragen wird. Diese Öfen erlauben eine genau spezifizierte Produktraumatmosphäre.

Aufbau direkt beheizter Drehrohröfen[Bearbeiten]

Ein früher Drehrohrofen (Zylinderofen) zur großtechnischen Durchführung des Leblanc-Verfahrens in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts[1]

Ein direkt beheizter Drehrohrofen besteht in der Regel aus folgenden Bauteilen:

  • ein Einlaufgehäuse zur Aufgabe bzw. zum Einfüllen der kontinuierlich zu behandelnden Materialien
  • das Drehrohr
  • ein Auslaufgehäuse oder Ofenkopf
  • eine Brenner-Ausrüstung
  • die Auskleidung aus feuerfesten Materialien
  • die Lagerung auf zwei oder mehreren Stützen, Laufrollen und Achsen
  • die Längs-Positionierungsregelung mit einer Axialrolle
  • der Antrieb mittels Getriebe und Zahnkranz oder per Reibungsmitnahme auf angetriebenen Laufrollen
  • die Dichtungen an Ofen-Einlauf und -Auslauf, um das rotierende Drehrohr gegen die feststehenden Ofenkopf-Teile abzudichten

Aufbau indirekt beheizter Drehrohröfen[Bearbeiten]

Ein indirekt beheizter Drehrohrofen besteht in der Regel aus folgenden Bauteilen:

  • ein Einlaufgehäuse, meist auch nur eine Eintragschnecke mit Schild
  • das Drehrohr
  • das Austraggehäuse
  • die Dichtungssysteme, die die Produktraumatmosphäre gegenüber der Luft abdichten, häufig mit Einsatz von Sperrgas
  • die Lagerung, traditionell mit Laufring und Laufrollen, modern mit Großkugellagern
  • der Antrieb mittels Kompaktgetriebe und Zahnkranz
  • die nach außen isolierte Heizmuffel bereitstellt, die die benötigte Wärmemenge, üblicherweise durch Rauchgas oder Heizstäbe

Weiterhin können in Drehrohröfen Einbauten vorhanden sein, die hauptsächlich den Feststofftransport beeinflussen. Hubschaufeln beispielsweise sorgen für ein Abrieseln des Einsatzmaterials durch die heiße Gasatmosphäre und verbessern so den Wärmeübergang. Stauringe am Austrag erhöhen den Füllungsgrad im Ofen. Ketteneinbauten sind besonders bei nassem Einsatzmaterial geeignet, Anbackungen zu vermeiden oder zu beseitigen.

Verfahrenstechnische Besonderheiten[Bearbeiten]

Das Drehrohr ist in Längsrichtung leicht geneigt, damit während der Rotation des Ofenrohres ein Materialstransport von der Einlauf- zur Auslaufseite im Ofeninneren erfolgen kann.

Aufgrund von Länge und Innendurchmesser (jeweils mehrere Meter möglich) sind Drehrohröfen auch für die Behandlung von inhomogenen Materialien geeignet. Die Einsatzstoffe können sehr unterschiedliche Konsistenz und Stückigkeit besitzen. Beispielsweise können Feststoffe, Schlämme und Fässer eingebracht werden.

Ein Drehrohrofen ist ein hochwertiges Investitionsgut mit Kosten von meist mehreren Millionen Euro. In aller Regel werden Drehrohröfen 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche in 50 oder 51 Wochen des Jahres betrieben. Der kontinuierliche Betrieb („Konti-Betrieb“) vom Anfeuern bis zum Abstellen des Ofens zu Wartungs- und Reparaturarbeiten wird Ofenreise genannt.

Wegen der zumeist schwierigen thermischen Verhältnisse und der gegenüber schnellen Temperaturschwankungen empfindlich reagierenden Ausmauerung darf der kontinuierliche Betrieb eines Drehrohrofens nicht plötzlich unterbrochen werden. Für den Fall eines Stromausfalles oder eines Schadens am Antrieb müssen Notfall-Einrichtungen bestehen (Hilfsantrieb oder Notlaufeinrichtung), die ein Weiterdrehen des Ofens ggfs. bis zu seiner Entleerung ermöglichen. Drehrohröfen, die in voller Beladung mit heißen Materialien plötzlich stehenbleiben, erleiden oft außergewöhnlich teure Schäden durch die einseitige Hitzeeinwirkung des stehengebliebenen Gutes: Die gefürchtete „Banane“ kann entstehen, die eine irreversible Krümmung des Drehrohres bis zu dessen Unbrauchbarkeit darstellt.

Anwendungsfälle von Drehrohröfen[Bearbeiten]

Direkt beheizte DRO[Bearbeiten]

Indirekt beheizte DRO[Bearbeiten]

Quellenangaben[Bearbeiten]

  1. H. Ost: Lehrbuch der Technischen Chemie, Verlag von Robert Oppenheim, Berlin, 1890, S. 78.