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Verfahren zum Brennen von Zementrohmehl od. dgl., das Alkalien enthält
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dgl.,erhitzer hindurchgeführt. Hiedurch ist der Vorteil gegeben, dass das Rohgut in dem Vorerhitzer auf eine höhere Temperatur gebracht werden kann, als bei Durchleitung des gesamten Ofenabgases durch den
Staubabscheider. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man mit einer verhältnismässig geringen Menge des feinkörnigen, festen Stoffes für die Niederschlagung der Alkalien auskommt.
Als Niederschlagungsgefäss wird vorteilhaft ein Staubabscheider, insbesondere ein Zentrifugal-Staub- abscheider, benutzt und der feinkörnige, feste Stoff in die Abgasleitung eingebracht, die zu dem Staub - abscheider führt. Hier mischt sich der feinkörnige, feste Stoff innig mit dem Ofenabgas und bietet diesem eine grosse Oberfläche für die Niederschlagung der Alkalien dar.
Für die Niederschlagung der Alkalien können z. B. gemahlene Gesteine benutzt werden. Vorzugsweise wird hiefür der Rohgut-Staub, der im eigenen Betrieb bei der Reinigung der Ofenabgase anfällt, oder ein
Teil des Zementrohgutes selbst herangezogen.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann ferner, u. zw. unabhängig davon, ob das Ofenabgas ganz oder zum Teil durch den Staubabscheider geleitet wird, vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, dass der aus dem Staubabscheider austretende Stoff-gegebenenfalls nach Kühlung - ganz oder zum Teil im Kreis- lauf wieder in den Staubabscheider eingebracht wird. Hiemit ist der Vorteil verbunden, dass der Bedarf an diesem Stoff beträchtlich. verringert wird.
In der Zeichnung sind als Beispiele drei Anlagen zum Brennen von Zementrohmehl nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren wiedergegeben.
In Fig. 1 ist an das obere Einlaufende eines Drehrohrofens 1 und gegenüber diesem-in geeigneter
Weise abgedichtet eine Abgasleitung 2 angeschlossen. Sie verbindet den Ofen mit einem Gefäss 3, das alsZentrifugal-Staubabscheider (Zyklon) ausgebildet ist und dessen Staubaustragrohr 4 in einen Schnecken- förderer 5 mündet. Die Abgasleitung 10 des Zyklons 3 führt zu einem Vorerhitzer, der aus einer Reihe hintereinander geschalteter Erhitzungsstaubabscheider 11, 12,13, 14 besteht. Sie sind ebenfalls als Zyklons gestaltet und durch Leitungen 15,16, 17 derart unter sich verbunden, dass das Abgas des Drehrohrofens mittels eines Gebläses 18 nacheinander durch die einzelnen Zyklone gesaugt wird.
Vor dem Gebläse ist eine Entstaubungseinrichtung, vorteilhaft ein Elektrofilter 6, angeordnet, dessen Staubaustragrohr 7 in die Abgasleitung 2 mündet. In das Staubaustragrohr ist ein Zellenrad 8 eingeschaltet, das als Dosiereinrichtung für den durchfliessenden Staub und zugleich zur Abdichtung des Rohres gegen den Durchfluss von Gas dient. Das Staubaustragrohr 19 des Erhitzungszyklons 11 endet in dem Drehrohrofen 1, während die Staubaustragrohre 20,21, 22 der übrigen Erhitzungszyklone 12,13, 14 jeweils mit der zu dem vorhergehenden Zyklon führenden Abgasleitung 10,15, 16 verbunden sind.
In die Abgasleitung 17 ragt ein Aufgaberohr 24 hinein, das oben zu einem Trichter 25 erweitert ist.
Er wird z. B. mittels eines nicht gezeichneten Becherwerkes mit dem zu brennenden Zementstrohmehl beschickt. Vorteilhaft ist das Rohr 24 oberhalb der Abgasleitung 17 unterbrochen und schräg zugespitzt.
An die schräge Schnittfläche legt sich eine Pendelklappe 26 an. Sie sitzt fest auf einer Achse 27, die ihrerseits drehbar in den Wänden eines die Klappe umgebenden Gehäuses 28 gelagert ist und ausserhalb des Gehäuses einen Hebel 29 trägt. Auf ihm sitzt ein Gewicht 30, welches die Klappe im Schliesssinne belastet. Durch Verschieben des Gewichtes wird das Schliessmoment so bemessen, dass sich das Zementrohmehl in dem Rohr 24 bis zu einer bestimmten Höhe auf der Klappe anstaut. Hiedurch ist ein guter Materialabschluss gegen den Durchtritt von Gas durch Rohr 24 gegeben. Entsprechende Pendelklappen 31 bis 35 sind vorteilhaft auch in den Staubaustragrohren 4 und 19 - 22 vorhanden. Ferner ist vorteilhaft in den Abgasleitungen 2,10, 15,16, 17, u. zw. mit Abstand unterhalb der Rohre 7,20, 21,22, 24 je eine kreisförmige Prallplatte 37 - 41 vorgesehen.
Im Betrieb wird der Trichter 25 ständig mit Zementrohmehl beschickt. Es gelangt nach dem Austritt aus dem Rohr 24 auf die Prallplatte 41 und von ihr gut verteilt in die Abgasleitung 17. Hier wird es von dem Ofengas erfasst und in der Schwebe mit ihm in den Erhitzungszyklon 14 getragen. Das darin ausgeschiedene Rohmehl wird durch das Staubaustragrohr 22 in die Abgasleitung 16 eingeführt und von dem Abgas, das diese Leitung durchströmt, in den Erhitzungszyklon 13 mitgenommen. In gleicher Weise durchzieht es die Erhitzungszyklone 12 und 11 und gelangt schliesslich durch das Staubaustragrohr 19 in den Drehrohrofen. Das Zementrohgut kommt also von Zyklon zu Zyklon mit immer heisserem Abgas in Beruhrung. Hiedurch findet ein guter Wärmeaustausch von dem Gas auf das Zementrohmehl statt, so dass es mit einer hohen Temperatur in den Ofen eintritt.
In ihm wird das Zementrohmehl zu Klinker gebrannt. Dabei werden gleichzeitig die Alkalien, welche insbesondere durch die Tonkomponente in dem Rohmehl enthalten sind, verdampft und von dem Abgas mitgenommen.
Der Rohmehlstaub, der in dem Elektrofilter 6 niedergeschlagen wird, besitzt nu. einen geringen Wärmeinhalt. Er fällt in das Rohr 7 und verlässt das Zellenrad in einem gleichmässigen, kontinuierlichen
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Strom. Beim Durchgang durch das Rohr gibt der Staub noch so viel Wärme ab, dass er aus ihm in kaltem Zustand austritt. Er trifft anschliessend auf die Prallplatte 37, gelangt dann feinverteilt in den Gasstrom, der die Leitung 2 durchzieht, und wird von ihm in den Zyklon 3 getragen. Hiedurch wird das Abgas derart gekühlt, dass die mitgeführten Alkalien auf dem Rohmehlstaub in fester Form kondensieren.
Die Menge des Rohmehlstaubes, die in dieAbgasleitung 2 gelangt, wird so gross bemessen, dass einerseits eine gute Abscheidung der Alkalien gewährlEistet ist, und dennoch der Staub nach der Beladung mit den Alkalien eine so hohe Fliessfähigkeit behält, dass unter deren Einwirkung keine Anbackungen in dem Zyklon 3 und den nachgeschalteten Teilen eintreten. Anderseits soll die Menge auch nicht grösser sein, weil sonst unnötige Wärmeverluste entstehen. Die richtige Menge kann von Fall zu Fall leicht durch Versuche ermittelt werden.
Fällt indem Elektrofilter mehr Rohmehlstaub an als in dem Zyklon 3 benötigt wird, so kann der überschüssige Staub in den Drehrohrofen oder auch in den Vorerhitzer - vorteilhaft in die Abgasleitung 17 - eingebracht werden. Zu diesem Zweck ist von dem Rohr 7, u. zw. oberhalb des Zellenrades 8, ein Rohr 43 abgezweigt, welches uber einen Schneckenförderer 44 und ei'1 Zellenrad 45 mit der Leitung 17 verbunden ist. Reicht umgekehrt der anfallende Staub für die Niederschlagung der Alkalien nicht aus, so wird ihm vorteilhaft frisches Rohmehl zugegeben. Hiefür ist ein Aufgabetrichter 46 vorhanden, in welchen das frische Rohmehl eingebracht und aus dem es über einen Schneckenförderer 47 und ein Rohr 49 mit einem Zellenrad 48 in das Rohr 7 gespeist wird.
Es ist auch möglich, den gesamten Rohmehlstaub, der in dem Elektrofilter gewonnen wird, dem Ofen oder dem Vorerhitzer zuzuführen und die Abgasleitung 2 nur mit frischem Zementrohmehl zu beschicken.
In Fig. 2 ist eine Einrichtung zum Weiterleiten und gleichzeitigen Kühlen des aus dem Zyklon 3 austretenden, mit Alkalien beladenen feinkörnigen, festen Stoffes dargestellt. Hier ist das Staubaustragrohr 4 des Zyklons 3 an ein beiderseits offenes Rohr 50 angeschlossen. Es weist an einem Ende eine Drosselklappe 51 auf und mündet am andern Ende in einen Zyklon 52. Das Reingasrohr 53 dieses Zyklons führt über ein Gebläse 54 ins Freie und sein Staubaustragrohr 55 endet beispielsweise über einem nicht gezeichneten Auffangbehälter. Im Betrieb wird mittels des Gebläses 54 Luft in das Rohr 50 angesaugt, und diese trägt den aus dem Rohr 4 austretenden Stoff in den Zyklon 52. Dabei gibt der Stoff einen grossen Teil seiner Wärme an die Luft ab. Sie wird hinter dem Gebläse 54 ins Freie abgestossen und der im Zyklon niedergeschlagen Stoff durch das Rohr 55 ausgetragen.
Bei der Anlage gemäss Fig. 3, in der alle mit der in Fig. l wiedergegebenen Anlage übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen belegt sind, ist an das obere Einlaufende des Drehrohrofens 1 eine Abgasleitung 60 angeschlossen, die zu dem mit den Zyklonen 11, 12,13 und 14 versehenen Vorerhitzer fuhrt. Von der Abgasleitung 60 ist eine Leitung 61 abgezweigt. In ihr mündet das Rohr 49, welches über den Schneckenförderer 47 mit dem Aufgabetrichter 46 verbunden ist. Die abgezweigte Leitung 61 fuhrt in das ebenfalls. als Zyklon 3 ausgebildete Niederschlagungsgefäss. Die Abgasleitung dieses Zyklons endet in der Leitung 15, welche die Erhitzungszyklone 11 und 12 miteinander verbindet.
Im Betrieb dieser Anlage wird mittels des Gebläses 18 ein erster Teilstrom des Ofenabgases (Hauptgasstrom) durch die Leitung 60 in den Erhitzungszyklon 11 und ein zweiter Teilstrom durch die Leitung 61 in den Zyklon 3 gesaugt. Die beiden Teilgasströme werden in der Abgasleitung 15 wieder miteinander vereinigt und ziehen dann durch die Erhitzungszyklone 12,13, 14 und das Elektrofilter 6. Das zu erhitzende und zu brennende Gut, wie z. B. Zementrohmehl, durchzieht die Zyklone in der oben beschrie- benen Weise in umgékehrter Richtung und gelangt schliesslich durch das Staubaustragrohr 19 des ersten Erhitzungszyklons 11 in den Drehrohrofen.
In die abgezweigte Abgasleitung 61 wird aus dem Trichter 46 ständig ein feinkörniger, fester Stoff, z. B. gemahlener Kalkstein, eingebracht. Er wird von dem Teilgasstrom, der die Leitung 61 durchzieht, erfasst und in der Schwebe mit ihm in den Zyklon 3 getragen. Dabei scheiden sich die Alkalidämpfe oder - nebel, die in dem Gas enthalten sind, auf dem Kalkstein ab. Während der so von Alkalien befreite Teilgasstrom durch die Leitung 65 in die Leitung 15 abzieht, wird der mit Alkalien beladene und im Zyklon 3 niedergeschlagene Kalkstein durch das Rohr 4 in den Schneckenförderer 5 ausgetragen.
Die Alkalidämpfe und-nebel, die in dem zum ersten Erhitzungszyklon 11 ziehenden Teilgasstrom enthalten sind, schlagen sich zu einem grossen Teil auf dem Zementrohmehl nieder, welches durch das Staubaustragrohr 20 in die Leitung 60 eingebracht wird. Wichtig ist, dass mittels der Klappe 62 das Mengenverhältnis des abgezweigtenTeilgasstromes zu demjenigen, der die Leitung 60 durchzieht, so bemessen wird, dass die Alkalimenge, die mit letzterem an das Zementrohmehl herangebracht wird, unter derjenigen Grenze bleibt, oberhalb welcher die Gefahr besteht, dass das Zementrohmehl infolge des darauf niedergeschlagenen Alkalis zusammenbackt oder seine Fliessfähigkeit einbüsst. Anderseits soll dieser Teil-
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gasstrom auch nicht kleiner als erforderlich gewählt werden.
Ein wesentlicher Vorteil der Anlage gemäss Fig. 3 liegt nämlich darin, dass das Zementrohmehl, das aus dem Staubaustragrohr 20 austritt, in der Leitung 60 auf frisches Ofenabgas trifft. Je grösser nun die Menge dieses Gases ist, umso höher ist die Temperatur, auf die das Zementrohmehl in dem Vorerhitzer gebracht wird. Hinzu kommt, dass die Gasmenge, die zu dem Niederschlagungszyklon 3 zieht und mit dem Kalkstein in Berührung gebracht wird, umgekehrt proportional der Gasmenge ist, die dem Erhitzungszyklon 11 zufliesst. Je grösser also dieser Gasstrom ist, umso weniger Gas wird mit dem Kalkstein in Berührung gebracht und umso kleiner sind die Wärmeverluste, die hiedurch entstehen.
Falls der feinkörnige, feste Stoff, der für die Niederschlagung der Alkalien bestimmt ist, aus gemahlenem Kalkstein oder Zementrohmehl besteht, so kann er nach dem Austritt aus dem Zyklon 3 beispielsweise als Düngemittel oder als Baukalk (entsäuerter Kalk) benutzt werden.
Der aus dem Staubabscheider austretende, mit Alkalien beladene Stoff kann-gegebenenfalls nach Kühlung - ganz oder zum Teil im Kreislauf wieder in den Staubabscheider eingebracht werden. Hiemit ist der Vorteil verbunden, dass der Bedarf an diesem Stoff beträchtlich verringert wird. Die Kreislaufführung des Stoffes bringt es ausserdem mit sich, dass er stärker als'bei nur einem einmaligen Durchlauf durch den Staubabscheider mit Alkalien angereichert wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Stoff z. B. aus gemahlenem Kalkstein oder Zementrohmehl besteht und als Düngemittel verwendet werden soll.
Wie bereits früher gesagt, wird durch die Erfindung auch der Alkaligehalt des Klinkers beseitigt oder wenigstens vermindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zûmBrennenvonZementrohgut od. dgl., das Alkalien enthält, wobei das Rohgut durch direkte Berührung mit dem Ofengas vorerhitzt und das Ofengas zwecks Niederschlagung der darin enthal tenen Alkalien vor Einführung in den Vorerhitzer mit einem feinkörnigen Feststoff in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der feinkörnige Feststoff kontinuierlich in das Ofengas emgestreut und in der Schwebe mit diesem in einen Staubabscheider, vorzugsweise einen Zyklon, geleitet wird, sowie dass der mit Alkalien beladene Feststoff kontinuierlich aus dem Staubabscheider ausgetragen wird.