CH251381A

CH251381A - Process for burning rock containing carbonate.

Info

Publication number: CH251381A
Authority: CH
Inventors: Elektrizitaetswerke Lonza; Aktiengesellschaft Ch Fabriken
Original assignee: Elektrizitaetswerke Lonza; Chemische Fabriken Aktiengesel
Priority date: 1945-09-07
Filing date: 1945-09-07
Publication date: 1947-10-31

Description

  

  Verfahren zum Brennen von     karbonathaltigem    Gestein.         Vo.rliagende        Erfindung    betrifft das Bren  nen von     karbonathaltigem    Gestein, z.     B.          Kalkstein,    unter     Verwendung    von     @elektri-          echer    Energie.

   Das Verfahren ist dadurch ge  kennzeichnet,     da:ss    die Erhitzung des Gesteins  auf die erforderliche     Zersetzungstemperatur          vermittels    heisser, Kohlensäure enthaltender  Gase     erfolgt,    welche mittels     des,    elektrischen       Lichtbogens    auf die für die Zersetzung der       Karbonate    erforderliche Temperatur erhitzt  werden, wobei in den     elektrischenLiehtbogen     mindestens     teilweise    die bei der Zersetzung  der Karbonate     entstehenden    k     eohl:ensäuTeha;

  l-          tigen    Gase eingeführt werden:       Das    Verfahren wird beispielsweise     wia     folgt     ausgeführt:     In einen Schachtofen wird von oben Kalk  stein eingeführt; im untern Teil des     Ofens          werden    die durch den elektrischen Licht  bogen erhitzten Gase eingeblasen. Dieselben  sind so hoch erwärmt und derart bemessen,  dass sie das     Gestein    auf zirka 900  C erhit  zen, wobei es sich in Kalk     (Ca0)    und     Koh-          lensäure        (C02)    zersetzt. Der Kalk wird     unten     abgeführt.

   Die     entwickelte    Kohlensäure mit  den     Heizgassen    steigt nach oben, wobei die  selben den     herunterwande:rnden        Kalkstein    in  der untern heissen Zone     ides    Ofens teilweise  zersetzen und in der obern Zone denselben  vorwärmen.

   Ein Teil der heissen Gase wird  aus dem Ofen im     Temperaturbereieh    von  zirka     5N0     C mittels     Ventilator    :seitlich abge  zogen und     Jureh    den     elektrischen    Lichtbogen    in Form heisser Heizgase in den untern Teil  des Ofens wieder     eingefiihrt.    Den Erforder  nissen der Wärmeökonomie     entsprechend     werden die für .den Prozess     günstigsten        Tem-          peraturverhäftnisse    angewandt.

       Hierbei    ist  von     wesentlicher    Bedeutung, dass die Tempe  ratur der dem Ofen entnommenen kohlen  säurehaltigen Gase nicht erheblich     unterhalb     jener liegt, welche dem beginnenden Zerfall  des Karbonates entspricht. Die Materialfestig  keit der     Apparatur,        insbesondere    des. Venti  lators,     verlangt,    dass aus Gründen der     _Be-          triebssi.cherheit        die        Temperätur    der dem Ofen  entnommenen und dem Ventilator zugeführ  ten Heizgase z.

   B. nicht mehr als 500  C       beträgt.    Es     erscheint        unter    Umständen  zweckmässig, die     Zirkulationsgase    aus     ver-          schRedenen    Stellen des     Ofens,    insbesondere  aus kälteren Zonen, zwecks     geeigneter        Tem-          peraturführung    zu entnehmen.

   Die     Tempera.-          turverhäl.tnisse    der Gase im Lichtbogen und  im Ofen sowie die Grössenordnung der Gas  umwälzung müssen dagegen auf     dieReaktion     im Ofen     bezw.    auf den hierfür     benötigten          Wärmeaufwand        abgestimmt        sein.    Man kann  denselben z. B.     durch    die Menge und Art der       zirkulierenden    Gase regulieren.

   Je grösser die  Menge     @der:selben    ist, desto tiefer kann die       Temperatur    der     Heizgase    am Eintritt in den  Ofen gewählt und die     Temperatur    der aus  dem     Lichtbogen    austretenden Gase einge  stellt werden. Dies ist insofern wichtig, als  bei Anwendung     stickstoffhaltiger    Gase die           Anwesenheit        von.        Stickoxyden    in den Heiz  gasen     unerwünscht    ist.

   Die Bildung von       Stickoxyden    im     elektrischen    Lichtbogen kann       beispielsweise        dadurch        weitgehend        vermin-          deTt    werden, dass man die mittlere Tempera       kur    der Gase im Lichtbogen     möglichst    herab  setzt, so dass die in den Ofen eintretenden  Gase sich höchstens auf einer Temperatur  von     120O     C befinden.

       Indem    man die     kohlen-          ,säurehaltigen    Abgase ganz oder     teilweise    in  den Prozess zurückführt, kann die Menge der       ziTkulierenden    Gase ebenfalls beliebig vari  iert werden. Gegebenenfalls kann man auch  Luft oder     sauerstoffarme    Gase,     Stickstoff     oder<B>CO,</B> den zirkulierenden Gasen zugeben.  Dieselben werden zweckmässig durch die aus  dem Ofen austretenden heissen     Reaktionepro-          .dukte,    z. B. durch den heissen Kalk, vorge  wärmt.  



       Da,s    Verfahren eignet sich vor allem zum       Brennen    von     Kalkstein;    es, kann     jedoch    auch  zum Brennen jedes andern     karbonathaltigen     Gesteins, wie z. B. von     Dolomit,    Mergel usw.,  verwendet werden. Ferner z.

   B. auch zum       Kalzinieren        von        Mischungen    von Mergel und  Kalkstein für die     Zemenfherstellung,        unter          Bildung    von     Zwischenprodukten,    die :dann  noch bei höherer     Temperatur    .gesintert wer  den müssen. Man kann den Prozess z.

   B. so  wohl in     einem    Schachtofen als     auch    in einem  Drehofen     ausführen.        Gegebenenfalls    kann  man den Rohstoffen auch eine     gewisse    Menge  Kohle oder andere     feste        Brennstoffe        zugeben     und dadurch nur einen Teil der. benötigen  den     Wärme    durch     elektrische    Energie zu  führen. In diesem Falle russ man den Heiz  gasen eine zur Verbrennung der Kohle ent  sprechende Menge Sauerstoff oder Luft bei  mischen.



  Process for burning rock containing carbonate. The present invention relates to the burning of carbonate rock, e.g. B. Limestone, using @ electrical energy.

   The method is characterized in that: the heating of the rock to the required decomposition temperature takes place by means of hot gases containing carbonic acid, which are heated to the temperature required for the decomposition of the carbonates by means of the electric arc, with at least some of the electric arc being heated the cabbage produced when the carbonates decompose: ensäuTeha;

  Oily gases are introduced: The process is carried out as follows, for example: Limestone is introduced into a shaft furnace from above; The gases heated by the electric arc are blown into the lower part of the furnace. They are so heated and dimensioned in such a way that they heat the rock to around 900 C, where it breaks down into lime (Ca0) and carbonic acid (C02). The lime is discharged below.

   The carbonic acid developed with the heating lanes rises upwards, the same partially decomposing the descending limestone in the lower hot zone of the furnace and preheating it in the upper zone.

   A part of the hot gases is drawn off to the side from the furnace in the temperature range of about 5N0 C by means of a fan and the electric arc in the form of hot heating gases is reintroduced into the lower part of the furnace. The most favorable temperature conditions for the process are used in accordance with the requirements of heat economy.

       It is essential here that the temperature of the carbonic acid-containing gases removed from the furnace is not significantly below that which corresponds to the beginning of the decomposition of the carbonate. The material strength of the apparatus, in particular of the fan, requires that, for reasons of operational safety, the temperature of the hot gases taken from the furnace and fed to the fan, e.g.

   B. is not more than 500 C. It may appear expedient to take the circulation gases from various places in the furnace, in particular from colder zones, for the purpose of suitable temperature control.

   The temperature ratios of the gases in the arc and in the furnace as well as the order of magnitude of the gas circulation, on the other hand, must be dependent on the reaction in the furnace or be matched to the heat required for this. You can use the same z. B. regulate by the amount and type of circulating gases.

   The greater the amount of the same, the lower the temperature of the heating gases at the entry into the furnace and the temperature of the gases emerging from the arc can be set. This is important insofar as the presence of nitrogen-containing gases is used. Nitrogen oxides in the heating gases is undesirable.

   The formation of nitrogen oxides in the electric arc can be largely reduced, for example, by lowering the mean temperature of the gases in the arc as much as possible so that the gases entering the furnace are at a temperature of no more than 120 ° C.

       By wholly or partly returning the carbonic, acidic exhaust gases to the process, the amount of the circulating gases can also be varied as desired. If necessary, air or low-oxygen gases, nitrogen or CO, can also be added to the circulating gases. The same are expediently .dukte by the hot reaction products emerging from the oven, e.g. B. by the hot lime, preheated.



       This s method is particularly suitable for burning limestone; it can, however, also be used for burning any other rock containing carbonate, such as B. of dolomite, marl, etc., can be used. Furthermore z.

   B. also for calcining mixtures of marl and limestone for cement production, with the formation of intermediate products, which: then still at a higher temperature .gesinterert who must. One can use the process e.g.

   B. run as well in a shaft furnace as in a rotary kiln. If necessary, you can also add a certain amount of coal or other solid fuels to the raw materials and thereby only part of the. need to carry heat through electrical energy. In this case, the heating gases are mixed with an amount of oxygen or air appropriate for the combustion of the coal.

Claims

PATENT CLAIM: Method for burning carbonate-containing rock, characterized in that the rock is heated to:

The required decomposition temperature is achieved by hot gases containing carbonic acid, which are brought to the temperature required for the decomposition of the carbonates by means of the electric arc, whereby the arc is at least partially produced by the decomposition of the carbonates,

Introduces carbonic acid containing gases. SUBClaims 1. Method according to patent claim, since duTeb. marked that the heating, cle: s, rock is carried out in a shaft furnace and contains the carbonic acid: the gases are taken from the upper part of the furnace at around 500 C and introduced into the arc. 2.

Method according to claim, characterized in that the temperature in the arc is set by regulating the gas quantities in such a way that the heating gases act on the rock at a temperature of at most 12'00 C. 3. The method as characterized in that the carbonic acid-containing gases obtained during the decomposition of the carbonates are foreign gases before they enter the arc. 4th

A method according to patent claim, characterized in that, in addition to carbonic acid, gases containing nitrogen are fed to the arc and the gases in the arc are heated under such conditions that: that; themselves: only small quantities. Form rose oxides. 5. The method according to claim and dependent claims 6 and 4, characterized in that the foreign gases are preheated by the hot reaction product exiting the furnace.

i6. Process according to patent application ru: ie, characterized in that: solid fuels are added to the rock containing carbonate.