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DE2736579A1 - Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von feinkoernigem gut mit heissen gasen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von feinkoernigem gut mit heissen gasen

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DE2736579A1
DE2736579A1 DE19772736579 DE2736579A DE2736579A1 DE 2736579 A1 DE2736579 A1 DE 2736579A1 DE 19772736579 DE19772736579 DE 19772736579 DE 2736579 A DE2736579 A DE 2736579A DE 2736579 A1 DE2736579 A1 DE 2736579A1
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
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Description

Anlege zum Patemtgesuch der O H 77/53
KlUc-cner-Huaboldt-Dsutz Va/Wr
Aktiengesellschaft 27 36
vom 11. Aug· 1977
Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Gut nit h&Iilcn Gasen
Di· Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut« vie Kalk« Tonerde« Dolomit« Magnesit« Ze* nentrohmehl odor dergleichen« wobei das Cut in einem Vorwärmer durch die heißon Abgase eines Brennofens vorgewärmt und er* hitzt und unter Brennstoff zufuhr einen gesonderten Brennprozeß zur Entsäuerung des Kalziumkarbonat ant oils unterzogen wird und dann im Brennofen fertiggebrannt wird« Die Erfindung be» trifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Brennverf dir ens.
E3 ist bei dor Herstellung von Zenant bekannt« über eine Zu· satzbronneinrichtung in der Abgasleitung zwischen einem Drehrohrofen und einem nach dem Schwebegasprinzip arbeitenden Zyklonwärmetauscher die Entsäuerung des Zementrohmehls in dem Wärmetauscher fast vollständig durchzuführen. Hierzu werden hochwertige Brennstoffe in feinverteilter Form dem Gutstrom vor seiner Auflösung im Gasstrom zugesetzt (DT-OS 23 24 519)· Unter Sauerstoffmangel reagiert der feinvertoilte Brennstoff Jedoch chemisch mit den Rohsehlbostandtellen· Es könnt zu
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Agglomerationeerecheinungen im Rohmehl, so daß die XQr eine einwandfreie Kalzinierung des Rohmehls erforderliehe Wöraenenge vom Hehl überhaupt nicht aufgenommen werden kann· Ein ungleich entsäuerte· Zementmehl« ein gesteigerter Wämeverbrauch und höhere Abgaeverluate sind die zwangsläufige Folge·
Aus der DT-OS 25 45 933 1st ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Zementrohmehl bekannt, bei dem hochwertiger Brennstoff in feinverteilerter Form auf die Oberfläche des unmittelbar aus einem Schwebegasvorwärmer in einen Drehofen eingebrachten Gutes aufgesprüht wird. Unmittelbar danach soll der feinverteilte Brennstoff von dem neu in den Drehofen eingetragenen bzw. umgewälzten Gut überschüttet werden· Hierdurch eoll eine homogene liischung von Gut und Brennstoff erzielt werden. Dies hat den bekannten Kachtoil zur Folgo, daß die in feinverteilter Form vorliegenden Brennstoffpartikel mit ihrer großen Oberfläche schockartig Verbrennungsbedingungen vorfinden und ein unkontrollierter lokaler Ausbrand entsteht, der zu Überhitzungeerscheinungen des bereits weitgehend vorkalzinier· ten Gutes führt· Zn anderen Bereichen dagegen reagiert such hier der Kohlenstoff unter Sauerstoffmangel chemisch mit den Rohmehlbestandteilen, so daß Agglomerationen des Rohmehle auf· treten und dessen Kalzinierung weltgehend unaügllch machen· Außerdem besteht die Gefahr starker Ansätze in Ofen, die die OfenfUhruns negativ beeinflussen·
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Oi den Verbrauch an hochwertigen» teuren Brennstoffen einzuschränken, let aus der DT-PS 1 251 608 bekannt, die Entsäuerung des Kalziumkarbonatanteils im Zonentrohmohl durch anteilige Verwendung von minderwertigen Brennstoffen wie beispielsweise Ölschiefer, bituminösem Kalkstein oder Vaschbergen einzuleiten. Dem Kalksteinmehl wird ölschiefer in feinkörniger Form (4 bis 7 ma) in einen zwischen Würmetauschersystem und Drehrohrofen angeordneten speziellen Virbelofen zugegeben. Die spezifischen Anlagenkosten werden durch diese Maßnahm· nicht unerheblich erhöht.
Bei diesem Stand der Technik 1st es die Aufgabe der Erfindung, den Wärmeaufwand zum Brennen von Zementklinker durch eine op* tlmale Kalzlnatlon des Rohmehls zu vermindern und die Wirtschaftlichkeit des Kalzinlerungsprozessas durch Verwendung von Brennstoffen zu verbessern, deren Aufbereitungskosten niedrig sind, die gegebenenfalls von minderer Qualität sein können und die In bereite vorhandenen Anlagenteilen verbrannt werden können.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der Brennstoff zur Entsäuerung des Kalziumkarbonatanteils in fester Form als grobes Granulat dem nicht dispergieren Gutstrom im Guteinlaufbereich des Brennofens zugeführt wird.
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Durch diese Maßnahme wird in überraschender Velse erreicht, daß das grobe Brennstoff-Granulat langsam ausbrennend seine Wärme vollständig auf das staubfeino Zementrohmehl im Ofen abgeben kann» Dabei liegen die groben Granulate auf dem Roh· mohlbett im Ofen auf und kommen in direkten Kontakt mit den sauerstoffhaltigen heißen Ofenabgasen. Bin Oxidieren des Brennstoffs unter Luftpangel und damit chemische Reaktionen «wischen Kohlenstoff und Rohoehl und Agglomerationen im Rohmehl werden dadurch vollständig vermieden« Die Vergasung und Oxidation des Brennstoffs verläuft dabei gerade wegen der groben Körnung so gleichmäßig, daß die freiwerdend· Wärme von der großen Oberfläche des staubfeinen Rohmehls gleichmäßig zur Entsäuerung aufgenommen werden kann» Damit können die tür eine optimale Entsäuerung des Gutes geforderten Bedingungen, nämlich hohe Entsäuerungstemperatur und eine lang· Entsäuerungszeit,mit geringstmOglichem Aufwand erzielt werden·
In Ausgestaltung der Erfindung 1st vorgesehen, daß der Brennstoff gebrochen aber ungemahlen 1st« Hierdurch lassen sich teure Zerklelnerungs- und Mahlaggregate einsparon. Dies 1st insbesondere dann von Vorteil, wenn als Brennstoff eine brennstoffhaltige Rohaehlkomponente verwendet wird. Denn bisher bestand bei rohmehlglelcher Feinstaufmahlung dieser Komponente, zum EoiEpicl in einor Rohrmühle, infolge dor dort herrschenden hohen Temperaturen von ca. 200° C crhobliche
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Explosionsgefahr· Zweckmäßig 1st hierbei» daO der Brennstoff auf eine Körnungsgröße unter 50 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 40 ma gebrochen ist· Bei diesem Körnun^sspektrum des festen Brennstoffs kann garantiert werden» daß die Kalzinierung des in wärmetauscher bereits teilweise kalzinierten Rohmehls auf 100 % im Guteinlaufbereloh des Drehofens noch vor dessen Sintersone erfolgt·
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut nach dem erfindungsgeinäßen Verfahren, bei der im Ubergangsberelch vom Vorwärmer zum Brennofen mindestens eine Zuführeinrichtung für feste Brennstoff-Granulate angeordnet 1st· Durch diese konstruktive Kaßnahao können mit gerinsoton apparativen Einrichtungen, beispielsweise nittele einer Förderschnecke die faston LremistoffGr&nulate den Vorwüroer-Brennofenaystea genau dort zugesstzt werden» wo das aus dem Vorwärmer austretende Gut gertde eben in nicht disperglerter Form vorliegt, so daß die Granulate über eine möglichst lange Zelt auf der Mehloberflliche abbrennend ihre fühlbare Wurme auf das Robmehl übertragen kennen·
Es ist in anderer Ausgestaltung der Erfindung alt Vorteil BOgllch» die Brennstoffzufuhreinrichtung im statischen Teil des Einlaufkopfes des Erennofens anzuordnen» wobei insbesondere
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mit Vorteil der Möglichkeit einer pneumatischen Brennstoff· zusetzung in den Brennofen Rechnung getragen wird·
Die Erfindung wird anhand einea Ausfuhrungsbeispieles näher beschrieben·
Die auf dae AusfUhrungebeiapiel nicht «Inge schränkte Anlag· zur Wärmebehandlung von Zementrohmehl mit heißen Gasen in mehreren Stufen besteht aus einem Drehrohrofen 1# der Über eine Abgasleitung 2 mit einem aus mehreren Übereinander an* geordneten Zyklonen bestehenden Schwebegaswärmetauscher 3 in Verbindung steht· Die Zyklonscheider 4 sind untereinander mit Gasleitungen 5 verbunden· Im Anschluß an den obersten Zyklon des Schvebegaswärmetauschers befindet sich ein Abgasscblüco G, welches mit der Unsebunsoatisosphäre in Verbindung et ent.
Die Zementanlage weist im statischen Teil des Einlaufkopfes des Drehofens eine Brennstoffzufuhreinrichtung 7 für feste Brennstoff-Granulate auf, die vorzugsweise aus einer gasdicht arbeitenden Transportschnecke besteht. Alternativ hierzu kann die Brennstoffzufuhreinrichtung in der zwischen dem untersten Zyklon 4 und dem Guteinlaufkopf 8 des Drehofens 1 verlaufenden Gutleitung 9 angeordnet sein.
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Aa Ende des Drehofen« befindet sich ala ItLlnkorkUhler ein Rostkühler 10, aus dem der fertiggebrannte Klinker 11 abgezogen wird·
Im Betrieb der Anlage wird das staubfein© Zementrohmehl in bekannter Weise bei 12 in die oberste Gasleitung des Zyklonwärmetauscher· 3 in genau abgestimmter Menge eingeführt. Von dort durchsetzt das Zementrohmehl von Zyklonstufο zu Zyklonstufe stärker erwärmt den Schvebegaevärmetauscher im Gegenstrom zu den Ofenabgasen von oben nach unten. Aus dem untersten Zyklon 4 des Schwebegaswärmetauechera 3 tritt das erhitzte und bereits teilweise vorkalzinierte Zeoentrohmehl Über die Gutaustragsleltung 9 In den Einlaufkopf 8 des Drehofens 1 ein. über die als Brennstoffzufuhreinrichtung 7 ausgebildete gasdichte Förderschnecke wird gebrochener fester Brennstoff wie zum Beispiel grubenfeuchte Kohle im Einlaufkopf 8 des Drehofens dem Zenentrohmohl zugesetzt· Durch die Drehbewegung des Ofens findet eine dauernde Umwälzung des in den Ofen eingetragenen Zementrohmehle statt, wobei die groben Brennstoff-Bruchstücke von etwa 10 - 40 ma Körnung auf der Oberfläche des Rohmehlbettes angelagert sind. Dort überträgt der Brennstoff Im heißen Gasstrom ausbrennend seine Wärme langsam auf das Zementrohmehl» so daß die vollständige Entsüuerunj des Kalziunkarbonatanteils la Rohmehl noch vor der Sinterzone Im Drehofen durchgeführt werden kann.
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Wach Durchgang dos kalzinierten Zementrohmehle durch die Sinterzone des Drehofens wird dieses als heißer Zementklinker in den Rostkühler 10 übergeleitet, in dem der Klinker durch Kühlluft auf Veiterverarbeitungotomperatur abgekühlt wird. Di· aufgeheizte Kühlluft wird dabei als Verbrennungsluft für den bei 13 dem Drehofen 1 zugeführten Brennstoff wie auch als Verbrennungsluft für die über die Brennstofförderelnrichtung 9 in den Ofeneinlaufkopf 8 eingegebenen festen Kohle-Granulate benutzt·
Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte AusfUhrungs* beispiel beschränkt, sondern es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß der feste gebrochene Brennstoff von minderwertiger Qualität sein kann, vie zum Beispiel Ölschiefer, Ölkohle, guzimlenthaltene Abfallprodukte oder dergleichen.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. KHD H 77/65
    Patentansprüche
    1· Verfahren zur Wärnebohandlimr: von feinkümigeia Gut, v/io Kalkstein« Tonerde* Dolomit, Magnesit» Zesientrohi&ohl oder dergleichen, vobei das Gut in einem Vorwärmer durch die heißen Abgase eines Drehofens vorgewärmt und unter Brennstoffzufuhr einem gesonderten Brennprozeß zur Entsäuerung des Kalziumkarbonatanteila unterzogen und dann im Brennofen fertiggobrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff zur Entsäuerung eines Kalziunkarbonatanteils in fester Form als grobes Granulat den nicht dispergiorten Gutstroa im Guteinlaufbereich des Bronnofens zugeführt wird.
    2« Yerfehren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff gebrochen aber ungemahlon ist·
    3· Verfahren nach Anspruch 1 odor 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff auf eine Körnungsgröße unter 50 mm9 vorzugsweise zwischen 10 und 40 ma gebrochen wird.
    4« Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff ungetrocknet oder nur teilweise getrocknet ist, vorzugsweise grubenfeucht gebrochen ist·
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    ORIGINAL INSPECTED
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    5· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß In Obereangsberoich von Vorwärmer (3)» vorzugsweise ein Schwobegaswärmetauscher, zun Brennofen (1), vorzugsweise ein Drehrohrofen, mindestens eine Zuführeinrichtung (?) £ür feste Brennstoff-Granulate angeordnet ist·
    6· Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhreinrichtung (7) in der zwischen Vorwärmer (3) und Brennofen (1) verlaufenden Gutleitung (9) angeordnet 1st·
    7· Verfahren nach Anspruch 5$ dadurch gekennzeichnet» dad dio Eronngtoffzuiulireinrichtung (7) in der zwischen dein VorvUr^or und deu Lronnofen (1) verlaufenden Gasleitung (5) angeordnet ist·
    Θ. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhreinrichtung (7) la statischen Teil des Einlaufkopfes (8) des Brennofens angeordnet 1st«
    9· Vorrichtung nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet« daß die Erennstoffzufuhrelnrichtung (7) la rotierenden Teil des Ofeneinlaufkopfes (G) angeordnet 1st und In Form eines Schöpfrln^cs ausgebildet 1st.
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