BRPI0913910B1

BRPI0913910B1 - processo para produzir argila calcinada

Info

Publication number: BRPI0913910B1
Application number: BRPI0913910A
Authority: BR
Inventors: Werner Dietrich; Gasafi Edgar; Siewert Frank; Anastasijevic Nicola
Original assignee: Outotec Oyj
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2009-06-13
Publication date: 2020-04-22
Also published as: BRPI0913910A2; EA018769B1; AU2009266109A1; AU2009266109B2; DE102008031165B4; DE102008031165A1; EA201100137A1; WO2010000383A1; UA106588C2; BRPI0913910B8

Abstract

processo para produzir argila calcinada. a presente invenção refere-se à produção de argila calcinada sendo realizada pelo uso de uma fábrica conhecida por si para a produção de cimento através de processo seco ou semiúmido, com um pré-calcinador (1), que compreende, por exemplo, pelo menos uma linha de preaquecimento de séries conectadas de estágios de preaquecimento (2), tais como preaquecedores de ciclone, ou preaquecedores de grade, e uma estufa ou torrador giratório (3). de acordo com a invenção, a estufa ou torrador giratório (3) para gerar gás de aquecimento é utilizada como câmara de combustão (3'), substituída por uma câmara de combustão (3') e/ou completada por uma câmara de combustão adicional (3').

Description

(54) Título: PROCESSO PARA PRODUZIR ARGILA CALCINADA (51) Int.CL: C04B 33/32.

(30) Prioridade Unionista: 03/07/2008 DE 102008031165.0.

(73) Titular(es): OUTOTEC OYJ.

(72) Inventor(es): EDGAR GASAFI; FRANK SIEWERT; NICOLA ANASTASIJEVIC; DIETRICH WERNER.

(86) Pedido PCT: PCT EP2009004271 de 13/06/2009 (87) Publicação PCT: WO 2010/000383 de 07/01/2010 (85) Data do Início da Fase Nacional: 30/12/2010 (57) Resumo: PROCESSO PARA PRODUZIR ARGILA CALCINADA. A presente invenção refere-se à produção de argila calcinada sendo realizada pelo uso de uma fábrica conhecida por si para a produção de cimento através de processo seco ou semiúmido, com um pré-calcinador (1), que compreende, por exemplo, pelo menos uma linha de preaquecimento de séries conectadas de estágios de preaquecimento (2), tais como preaquecedores de ciclone, ou preaquecedores de grade, e uma estufa ou torrador giratório (3). De acordo com a invenção, a estufa ou torrador giratório (3) para gerar gás de aquecimento é utilizada como câmara de combustão (3¹), substituída por uma câmara de combustão (3¹) e/ou completada por uma câmara de combustão adicional (3¹).

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA PRODUZIR ARGILA CALCINADA.

[001] A presente invenção refere-se a um processo para operar uma fábrica para produzir argila calcinada.

[002] Atualmente, o cimento primariamente é feito de solo clínquer, o que, entretanto faz grande uso de energia intensiva e leva a grandes emissões de CO2 a partir da combustão para atingir a temperatura do clínquer tão alta quanto aproximadamente 1450°C, o CO2 é separado e emitido a partir da pedra calcária - a principal matéria-prima da produção de clínquer. Uma possibilidade de reduzir as emissões de CO2 é a mistura de substitutos de cimento, tais como argila calcinada.

[003] As fábricas convencionais para produção de cimento através de processo seco e semisseco consistem de um pré-calcinador (por exemplo, séries de preaquecedores de ciclone) e sucedendo uma estufa giratória, alternativamente um pré-aquecedor de grelha (processo de Lepol) no processo semiúmido.

[004] A calcinação de sólidos minerais de granulação fina, tal como argila, convencionalmente é realizada em estufas giratórias ou fornos de múltiplos núcleos. Isto garante a manutenção de uma baixa temperatura com um tempo de retenção necessário para tratamento neste processo. A patente Norte Americana de N° U.S. 4.948.362, por exemplo, descreve um processo para calcinar argila, no qual argila de caulim é tratada em um forno de múltiplos núcleos por meio de um gás calcinante para aumentar o polimento e minimizar a abrasividade. Em um precipitador eletrostático, a argila calcinada é separada do gás residual do forno de calcinação e processada para obter o produto desejado.

[005] Devido à demanda descrita de argila calcinada para produção de cimento, é de particular interesse um processo de produção de baixo custo. É objetivo da presente invenção satisfazer esta demanda próximo ao local de produção do cimento.

[006] Este objetivo em particular é resolvido com a invenção pelo fato

Petição 870190095139, de 23/09/2019, pág. 4/11 de que para fabricar argila calcinada, é usada a própria fábrica para produzir cimento pelo processo seco ou semiúmido, com um pré-calcinador, por exemplo, compreendendo pelo menos uma linha de séries de estágios de preaquecimento conectadas, tais como preaquecedores de ciclone ou preaquecedores de grelha, e uma estufa ou torrador giratório, em que de acordo com a invenção a estufa ou torrador giratório para produzir gás de aquecimento é utilizada como câmara de combustão, substituída por uma câmara de combustão e/ou completada por uma câmara de combustão adicional. Os gases de aquecimento são usados para calcinação da argila e são guiados através dos estágios de preaquecimento em contrafluxo aos sólidos. De acordo com a invenção, uma fábrica de cimento existente deste modo pode converter para a operação de calcinação de argila a baixo custo através do uso dos estágios de pré-calcinação existentes.

A argila preferencialmente é aquecida pelo respectivo gás residual de aquecimento da câmara de combustão para uma temperatura de até 900°, preferencialmente entre 650° e 850°C, com um tempo de retenção correspondente, estas temperaturas são suficientes para calcinar a argila completamente.

De acordo com a invenção, pode ser vantajoso quando o preaquecimento é realizado em pelo menos duas linhas de preaquecimento, em que uma linha de preaquecimento serve para preaquecer a argila e a outra para aquecer a matéria-prima do clínquer.

Uma operação particularmente flexível é possível quando além da estufa ou torrador giratório para produção de cimento é operada uma câmara de combustão adicional, à qual possivelmente é associada uma linha de aquecimento separada para a argila.

Em um aspecto adicional da invenção, uma mistura ar/combustível pode ser fornecida para o fluxo de gás de aquecimento da respectiva câmara de combustão antes de entrar na linha de preaquecimento, de modo que esteja disponível calor suficiente nas duas ou mais linhas de preaquecimento possíveis.

Para o fim de uma utilização econômica e flexível do processo da invenção, o fornecimento de combustível e/ou ar para a respectiva câmara de combustão pode ser controlável. Na estufa ou torrador giratório, podem ser usados combustíveis relativamente pobres, tais como carvão, minerais carboníferos com valor calorífico positivo suficiente, biomassa, lodo e/ou resíduos de esgoto, o que aumenta adicionalmente a economia do processo.

Com uma composição mineralógica adequada, os resíduos de combustão podem ser misturados ao fluxo de massa de argila calcinada.

Objetivos, características e vantagens adicionais e possíveis aplicações da invenção podem ser obtidos na descrição a seguir das modalidades do desenho. Todas as características descritas e/ou ilustradas formam o objeto da invenção por si próprias ou em combinação, mesmo independentemente de sua inclusão em reivindicações individuais ou sua referência posterior.

A única figura ilustra um exemplo para executar o processo da invenção.

A ilustração na única figura representa o princípio fundamental da operação de uma fábrica para a produção de cimento. A mesma inclui um pré-calcinador 1 com uma pluralidade de estágios de preaquecimento 2, que, por exemplo, podem ser formados como preaquecedores de ciclone. Além disso, a mesma inclui uma estufa giratória 3, que de acordo com a invenção pode, entretanto, (também) ser operada como câmara de combustão 3' através do fornecimento de combustível e ar. Pode ser fornecida uma mistura de combustível/ar ao gás de aquecimento obtido na câmara de combustão 3', antes da entrada no pré-calcinador 1, Como resultado, o aquecimento da argila a ser calcinada, que é adicionada como sólido no contrafluxo dos gases de aquecimento, pode ser realizado até a 900°C, preferencialmente até 650 a 850°C.

Variantes do processo mostrado no desenho em particular consistem no fato de que mesmo a uma estufa giratória 3 com uma linha de preaquecimento é associada adicionalmente uma câmara de combustão 3' ou no fato de que a uma estufa giratória 3 operada como uma câmara de combustão 3' são associadas pelo menos duas linhas de preaquecimento a partir dos estágios de preaquecimento 2, em que por exemplo, em uma linha de preaquecimento as matéria- primas de clínquer são preaquecidas e na outra linha de preaquecimento a argila a ser calcinada é preaquecida. Para tornar este processo mais flexível, podem ser usadas combinações destas 5 variantes.

Listagem de Referência pré-calcinador estágios de preaquecimento estufa ou torrador giratório

3' câmara de combustão

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para produzir argila calcinada em uma fábrica para para a produção de cimento através de processo seco ou semiúmido, caracterizado pelo fato de que a dita fábrica inclui

i) um pré-calcinador (1), que compreende, pelo menos duas linhas de preaquecimento de séries conectadas de estágios de preaquecimento (2), em que a uma linha de preaquecimento serve para pré-aquecer a argila e a outra serve para aquecer a matéria-prima de clínquer, e ii) uma estufa ou torrador giratório (3), em que a estufa ou torrador giratório (3) para produzir gás de aquecimento é utilizada como câmara de combustão (3'), substituída por uma câmara de combustão (3') e/ou completada por uma câmara de combustão adicional (3'), em que a argila é guiada através do pré-calcinador (1) em contrafluxo aos gases de aquecimento da câmara de combustão (3') e é aquecida pelos gases de aquecimento a uma temperatura de até 900°C, em que a matéria prima de clínquer é aquecida pelos gases de aquecimento da câmara de combustão (3'), e em que os resíduos de combustão obtidos na câmara de combustão são adicionados à argila calcinada.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a argila é aquecida a uma temperatura entre 650 a 850°C.
3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente a estufa ou torrador giratório (3) para a produção de cimento é operada uma câmara de combustão adicional (3'), à qual possivelmente é associada uma linha de preaquecimento para a argila.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a mistura combustível/ar é fornecida ao fluxo de gás de aquecimento da respectiva câmara de combustão (3') antes da entrada na respectiva linha de preaquecimento.

Petição 870190095139, de 23/09/2019, pág. 5/11
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o fornecimento de combustível e/ou ar para a respectiva câmara de combustão (3') é controlável.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações

5 precedentes, caracterizado pelo fato de que na respectiva câmara de combustão (3') são queimados, carvão, minerais carboníferos com valor calorífico positivo suficiente, biomassa, lodo e/ou resíduos de esgoto.

Petição 870190095139, de 23/09/2019, pág. 6/11

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Efluente

Combustível + ar

Produto