Kalköfen sind typischerweise vertikale zylindrische oder quadratische Strukturen, die außen mit feuerfesten Steinen und Stahl verstärkt sind und im Inneren über Verbrennungs-, Vorwärm- und Kühlzonen verfügen.
1. Äußere Merkmale
Moderne Kalköfen sind typischerweise 20 bis 40 Meter hoch und haben einen Durchmesser von 4 bis 10 Metern. Die Außenhülle aus Stahl ist mit feuerfestem Material ummantelt.
Die Oberseite verfügt über einen Rohmaterialeinlass und einen Abgasauslass, während die Unterseite über einen Endproduktauslass und eine Brennerschnittstelle verfügt.
Einige umweltfreundliche Öfen sind mit Beutelfiltern oder SCR-Denitrifikationsgeräten ausgestattet, wobei das zusätzliche Rohrleitungssystem von außen sichtbar ist.
2. Interne Struktur
Vorwärmzone
Im oberen Teil des Ofens mit einer Temperatur von 300-800 Grad wird Kalkstein in dieser Zone, die etwa ein Drittel der gesamten Ofenhöhe ausmacht, allmählich erhitzt und entwässert. Es besteht aus mehrschichtigen feuerfesten Steinen mit einer Innenauskleidungsdicke von bis zu 500 mm.
Kalzinierungszone
Der zentrale Kernbereich mit einer Temperatur von 900–1200 Grad, in dem Kalkstein in Branntkalk und Kohlendioxid zerfällt. Moderne Öfen verwenden meist Zyklonverbrennungssysteme, die mit Erdgas- oder Kohlenstaubeinspritzvorrichtungen ausgestattet sind.
Kühlzone: Die untere Zone kühlt das fertige Produkt durch einen Gegenstrom-Luftstrom und senkt die Temperatur auf unter 80 Grad. Einige Ofentypen installieren in dieser Zone Wärmetauscher zur Rückgewinnung der Abwärme und erreichen so einen thermischen Wirkungsgrad von über 85 %.
