Verfahren zur Herstellung von Weisszementklinker Es ist bekannt, helle Zemente durch Brennen von Rohmehlen, die möglichst wenig färbende Bestand teile wie Fe und Mn enthalten, in reduzierender Atmosphäre herzustellen. Weiter ist bekannt, dass ein möglichst weitgehendes Fernhalten von Sauer stoff bei der anschliessenden Kühlung der fertig gebrannten Klinker sich ebenfalls auf den Weiss gehalt günstig auswirkt. Ebenso ist bekannt, den reduzierend gebrannten heissen Klinker vor der Küh lung mit einem reduzierend wirkenden Gas zu be handeln und anschliessend die Kühlung in reduzieren der Atmosphäre vorzunehmen.
Auch ist bekannt, den weissglühenden Klinker durch rasches Abschrek- ken, beispielsweise durch Eintrag in Wasser, zu kühlen, wodurch eine weitere Aufhellung erzielt wird. Alle diese bekannten Verfahren konnten nur im Drehrohrofen durchgeführt werden, weil alle anderen Brennapparate, wie Schachtofen und Sinterband, nicht die Aufrechterhaltung einer reduzierenden oder neutralen Atmosphäre ermöglichten und zum Teil auch vom Zusatz fester Brennstoffe abhängig sind, deren Aschenanteile zusätzliche färbende Bestand teile in den Klinker einbringen.
Ein neuerer bekannt gewordener Vorschlag sieht vor, die fertiggebrannten Weisszementklinker längere Zeit reduzierend weiter zu behandeln, bevor sie auf 900 C abgekühlt sind und darauf eine längere Ab kühlung auf mindestens 700 in reduzierender oder inerter Atmosphäre vorzunehmen sowie den auf eine Höchsttemperatur von 700 C abgekühlten Klinker anschliessend auf andere Weise fertig zu kühlen.
Es hat sich nun gezeigt, dass sowohl die gleich mässige Garbrennung als auch der Weissgehalt des Fertigproduktes bei diesem letztgenannten Verfahren erheblich verbessert werden können, wenn die einzel nen Stadien des Prozesses - Vorheizung, Sintern = Garbrennen, Nachbehandlung in reduzierender At mosphäre, Zwischenkühlung und Fertigkühlung voneinander möglichst scharf getrennt und in jeder einzelnen Stufe die Arbeitsbedingungen, vor allem die Temperatur und der Reduktions- bzw. Oxy dationsgrad der Atmosphäre, exakt messend kon trolliert und in möglichst engen Grenzen definiert eingestellt werden.
Eine solche Trennung der einzelnen Arbeitszonen sowie die Aufrechterhaltung definierter Bedingungen in diesen lässt sich jedoch mit den bisher für die Weissklinkerherstellung verwendeten Vorrichtungen nicht einhalten. Weder im Drehrohr- noch im Schachtofen können die einzelnen Zonen scharf von einander getrennt werden.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass es möglich ist, alle einzelnen Stadien des Prozesses auf dem an sich bekannten Sinterband durchzuführen. Im Gegensatz zu den üblichen Sinter bändern, die bekanntlich mit einem Luftüberschuss von etwa 300-500 % arbeiten, ermöglichen es näm lich neuere, nicht zum bekannten Stand der Technik gehörende Vorschläge,
in beliebigen einzelnen Be reichen des gasbeheizten Sinterbandes streng defi nierte Arbeitsbedingungen einzustellen und insbeson dere den Reduktions- bzw. Oxydationsgrad der Gas atmosphären in jedem Abschnitt innerhalb enger Grenzen konstant zu halten.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfin dung ein Verfahren zur Herstellung von Weisszement- klinker durch Vorwärmen, reduzierendes Sintern, Nachbehandlung des fertig gesinterten Klinkers au sserhalb der Brennzone, bestehend in einer Abküh lung in reduzierender Atmosphäre auf nicht unter 900 C im Verlauf von nicht weniger als 8 Minuten, darauffolgende Vorkühlung in reduzierender Atmo- Sphäre bis mindestens auf eine Temperatur, bei der keine Reoxydation mehr auftritt, und anschlie ssende Fertigkühlung und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmehl zu Granalien verformt wird,
letztere einem Sinterband aufgegeben und auf die sem, praktisch ohne Veränderung ihrer Grösse, aus schliesslich durch Heizung mit Verbrennungsgasen vorgewärmt, gesintert, nachbehandelt und anschlie ssend vorgekühlt werden.
Durch die verfahrensgemässe Verwendung von granuliertem Sintergut lässt sich aus einer gegebenen Rohmehlzusammensetzung ein Klinker mit höherem Weissgehalt als nach den bekannten Verfahren er zielen. Dabei kommt der Grösse und Gleichmässigkeit dieser Granalien sowohl für die Erzielung eines möglichst hohen Weissgehaltes als auch eines aus reichenden Garbandes eine ausschlaggebende Bedeu tung zu.
Wie gefunden wurde, ist bei den für Weiss klinker geeigneten Rohmehlzusammensetzungen eine ausreichende Garbrennung viel schwieriger zu er reichen als bei Grauzementklinker. Die Verwendung von Granalien, deren Grösse und Korngrössenspek- trum für das Brennen von Grauzement ohne weiteres geeignet sind, genügt für das Garbrennen von Weiss klinker unter gleichen Bedingungen im allgemeinen nicht.
Wie erkannt wurde, ist es zur Erzielung eines aus reichenden und gleichmässigen Durchbrennens not wendig, das Rohmehl in einer solchen Form aufzu geben und bis zum Ende der Behandlung beizubehal ten, dass keine Teile unter 2 mm und über 15 mm vorliegen. Die besten Resultate werden erhalten, wenn Granalien einer Korngrösse von 6 bis 8 mm verwendet werden, wobei diese Korngrösse vom er sten bis zum letzten Stadium des Prozesses weitge hend aufrechterhalten wird.
Weiter wurde gefunden, dass der Weissgehalt unter sonst gleichen Betriebsbedingungen um so besser wird, je kleinere Granalien verwendet werden. Der ausgewählte Bereich von 2-15 mm, vorzugsweise 6-8 mm, gibt daher sowohl für das Garbrennen als auch für den Weissgehalt optimale Effekte.
Ausserdem ist innerhalb des ausgewählten Korn grössenbereiches ein möglichst gleichmässiges Korn vorteilhaft. Zweckmässig werden Abweichungen von + 1,5 mm nicht überschritten.
Die gleichen genannten Bedingungen für die Korngrösse und das Korngrössenspektrum, die für das Erzielen einer ausreichenden Garbrennung not wendig sind, sind auch für die anschliessende redu zierende Behandlung des Klinkers im Anschluss an die Sinterung und bei der darauffolgenden Kühlung von besonderem Vorteil für die Erzielung eines mög lichst hohen Weissgehaltes.
Diese strengen Anforderungen an die Grösse und Gleichmässigkeit der Granalien können in den bisher für die Herstellung von Weisszementklinker aus schliesslich verwendeten Drehrohröfen nicht erfüllt werden. Im Drehrohrofen bildet sich stets, selbst wenn Granalien vollkommen gleichmässigen Durch- messers aufgegeben werden, während des Aufheizens und Sinters ein Gemisch von Abrieb und Agglome raten bzw. Konglomeraten, welches feinsten Staub von unter 0,2 mm bis zu Knollen von etwa 50 mm enthält.
Die Verwendung des Sinterbandes bietet daher den weiteren Vorteil, dass es möglich ist, die einheit liche Korngrössenzusammensetzung des aufgegebenen Gutes während aller Stadien des Verfahrens bis zum Abwurf der fertiggebrannten und gekühlten Klinker- granalien zu bewahren.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens ist das Verfahren der Zweizonensinterung besonders gut geeignet, wobei in einer Unterschicht die Abwärme aus der Obersicht zum Vortrocknen und Entsäuern der Grünpellets nutzbar gemacht und diese so vorbehandelten Pellets anschliessend der Oberschicht aufgegeben werden, in welcher sie durch die direkte Einwirkung der heissen Gase fertigge brannt werden.
Die in jeder einzelnen Zone des Sinterbandes ein zuhaltenden Temperaturbereiche und der Reduktions- bzw. Oxydationsgrad richten sich selbstverständlich nach der Zusammensetzung des eingesetzten Roh mehls und nach dem Dickenverhältnis von Unter schicht zu Oberschicht. Eine Maximaltemperatur von l480 C soll aber in der Oberschicht der Brennzone möglichst nicht überschritten werden, während eine Minimaltemperatur von etwa 1430 C für die meisten Rohmehlzusammensetzungen in dieser Zone erforder lich ist.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Er findung ist es nicht notwendig, die ganze Brennzone reduzierend zu fahren, es genügt vielmehr, sie in einen nicht reduzierenden gegebenenfalls oxydieren den und einen reduzierenden Brennabschnitt zu unter teilen, wobei der reduzierende Brennabschnitt vor dem Eintritt in die Nachbehandlungszone liegt. Die Verweilzeit im reduzierenden Brennabschnitt muss selbstverständlich der jeweiligen Rohmehlzusammen- setzung angepasst werden.
Zweckmässig erfolgt die Aufteilung der Brennzone in einen nicht reduzieren den und reduzierenden Teil so, dass die Abgase der reduzierenden Zone nach Menge und Zusammen setzung für die reduzierende Nachbehandlung und Kühlung ausreichen, wobei aber der reduzierend ge leitete Brennprozess einsetzen muss, bevor die für die jeweilige Rohmehlzusammensetzung einzuhaltende Maximaltemperatur erreicht ist.
In der Nachbehandlungszone werden vorteilhaf- terweise die fertiggesinterten Pelletsklinker allmäh lich, d. h. im Laufe von etwa 10-60 Minuten auf eine Temperatur von nicht unter 900 C mit Hilfe hindurchgesaugter reduzierender Gase abgekühlt.
Um die Abkühlungsgeschwindigkeit innerhalb der gewünschten Grenzen zu regeln, kann die Tempera tur der durch diese Zone hindurchgesaugten Gase entsprechend, d. h. auf etwa 800-1200 C, einge stellt werden. Vorzugsweise werden reduzierende Gase mit einer Temperatur von 1000-1100 C an- gewendet.
Diese werden entweder mit sehr geringer Geschwindigkeit, d. h. mit etwa 10-40, vorzugsweise 20 M3/m2. Stunde, hindurchgesaugt, also mit wesent lich geringerer Geschwindigkeit als der normalen, in der Brennzone aufrechterhaltenen Gasgeschwindig keit, die beim erfindungsgemässen Verfahren in der Brennzone grössenordnungsmässig gleich sind, wie bei bekannten Sinterverfahren, nämlich bei 60 bis 80 Nm3/m2 - Stunde = 350 bis 475 m3/m2 - Stunde liegt (vergleiche z. B. Wendeborn = Saugzugsintern und Rösten , S. 105).
Anschliessend an die Nachbehandlungszone wird eine Vorkühlungszone angeschlossen, in der reduzierende Gase mit höherer Geschwindigkeit durch die Beschickung hindurchgesaugt werden können.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, zu dieser Kühlung nicht ganz kalte Gase, son dern solche mit einer Temperatur von etwa 200 bis 400 C zu verwenden. Es hat sich nämlich gezeigt, dass der Weissgehalt des erzeugten Klinkers noch weiter verbessert werden kann, wenn die Abkühlung in den Anfangsstadien langsam erfolgt.
Die Temperaturführung des Gesamtprozesses und die Schichtdickenverteilung werden zweckmässig so eingestellt, dass alle Pellets der Unterschicht min destens an einer Stelle eine Minimaltemperatur von etwa 1000 C erreichen oder überschreiten. Wenn besonders leicht zu sinternde Materialien verarbeitet werden, kann dann gegebenenfalls ein Teil des Ab wurfes der Unterschicht direkt der Produktion zuge setzt werden.
Nachdem in der reduzierenden Kühlzone der Klinker auf eine solche Temperatur abgekühlt ist, dass beim Auftreffen eines sauerstoffhaltigen Gases keine Reoxydation der färbenden Bestandteile mehr zu befürchten ist (im allgemeinen etwa 400-500 C), kann die Schlusskühlung in einer Endzone in an sich bekannter Weise durch Hindurchsaugen von Luft bewirkt werden.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfin dung werden als Rostbelag Pellets mit einem grösse ren Durchmesser verwendet als die in den eigentlichen Produktionsschichten angewendeten Granalien haben. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, nach dem Abwurf den Rostbelag auszusieben. Er kann dann von neuem als Rostbelag verwendet und muss nicht der Produktion zugegeben werden. Auf diese Weise wird vermieden, dass geringe zusätzliche Verunreinigungen, die der Rostbelag im Lauf der Behandlung aufnimmt, vornämlich Eisen aus den Roststäben, in den Klinker gelangen.
Schliesslich sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, auf die oberste zum Kalzinieren be stimmte Schicht noch eine dünne Schicht von fertig gebranntem Klinker aufzugeben. Diese obere auf gegebene Schutzschicht macht eventuell im Behand lungsgas enthaltene Spuren oxydierender Gasbestand teile unschädlich. Um diese obere Schutzschicht nach her wieder von der eigentlichen Produktion bequem abtrennen zu können, ist es zweckmässig, sie aus dem feinkörnigen Abrieb der Weissklinkerproduktion aufzubauen, der nach dem Abwurf leicht abgesiebt werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand der Abbildung und des Ausführungsbeispieles schematisch und beispielsweise näher erläutert.
<I>Ausführungsbeispiel</I> Auf das Sinterband 1, das sich in Pfeilrichtung bewegt, wird durch den Aufgabebunker 2 eine Schicht Rostbelag 3 aufgetragen, auf diese Schicht durch den Bunker 4 eine Schicht 5 aus Grünpellets von 6-8 mm Durchmesser und darüber durch den Bun ker 6 eine Schicht 7 aus vorgebrannten Pellets. Das Rohmehl, aus dem die Pellets hergestellt waren, hatte folgende Verunreinigungen:
EMI0003.0038
0,45 <SEP> % <SEP> Fe203
<tb> 0,03 <SEP> % <SEP> MnO
<tb> 0,042 <SEP> % <SEP> Cr203 einen Si-Modul von 4,0 und einen Kalkstandard nach Kühl von 90.
Das Sinterband hatte eine Gesamtfläche von 20 m2. An Grünpel!lets wurden, aufgegeben 6 t/Std. mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 12,2 %, an vor gebrannten Pellets 3,4 t/Std. und an Rostbelag 1,7 t/Std. Die Marschgeschwindigkeit des Sinter bandes wurde so eingestellt, dass sich eine Gesamt höhe der Beschickung einschliesslich des Rostbelages von 42 cm ergab.
Nach der Aufgabe gelangte die Beschickung unter die Trockenhaube 8, die mit heissen Gasen von 300 C ansteigend auf 400 C gegen Ende der Haube beaufschlagt wurde. An die Trockenzone schloss sich eine Brennzone an, in der durch die Haube 9 mit den Brennern 10 heisse Verbrennungsgase mit einer Temperatur von 1000 C ansteigend auf 1400 C durch die Beschickung hindurchgesaugt wurden. Diese Verbrennungsgase waren oxydierend. Die oxy dierende Brennzone war gegen die anschliessende reduzierende Brennzone durch den Zwischenaufgabe bunker 11 gasdicht abgeschlossen, durch den auf 0-4. mm zerkleinerter fertiger Klinker aufgegeben wurde.
Durch die anschliessende reduzierende Brenn- haube mit den Brennern 13 wurden reduzierende heisse Gase mit einer Temperatur von 1400 C an steigend auf 1460 C aufgegeben. In beiden Brenn- zonen sowie in der Trockenzone wurde praktisch der gleiche Unterdruck, nämlich etwa 300 mm WS an gewendet. An die reduzierende Brennzone schloss sich eine Nachgarungszone an, in der durch die Haube 14 reduzierende Gase von 1050 C mit stark vermindertem Unterdruck, nämlich 20 mm WS, hin durchgesaugt wurden. In dieser Nachgarungszone ver blieb die Beschickung 8 Minuten und gelangte dann in die reduzierende Kühlzone.
In dieser wurden durch die Haube 15 reduzierende Gase mit einer Temperatur von 400 C abfallend auf 200 C in solchen Mengen aufgegeben, dass kein Teil der Ober schicht eine Temperatur über 500 C beim Verlassen dieser Zone hatte. In dieser Zone wurde ein Unter druck von 400 mm WS angewendet.
Die reduzierende Kühlzone war gegen das Ab wurfende durch den Absperrbunker 16 abgesperrt, durch den Feinkorn des fertigen Klinkers von 0 bis 4 mm aufgegeben wurde. In der Schlussstrecke wurde die ganze Beschickung einschliesslich Rostbelag auf eine Durchschnittstemperatur von 100 C fertig ge kühlt. Vor dem Abwurfende war ein Abschermesser 18 angebracht, welches die fertig gebrannte Ober schicht mit dem durch die Absperrbunker 11 und 16 aufgegebenen Feinkorn von der vorgebrannten Unterschicht mit dem Rostbelag abtrennte.
Von der Unterschicht wurde der Rostbelag durch Sieben abgetrennt und in den Bunker 2 zurückge führt. Das von der Oberschicht ebenfalls durch Sie ben abgetrennte Feingut wurde in die Absperrbunker 11 und 16 zurückgebracht. Das vom Rostbelag ab getrennte vorgebrannte Gut aus der Unterschicht wurde in den Bunker 4 gebracht.
Die Abgase der Trockenzone wurden verworfen. Das Abgas aus der oxydierenden Brennzone wurde als Heissgas der Haube 8 der Trockenzone aufge geben, das Abgas aus der reduzierenden Brennzone in die Haube 15 der reduzierenden Kühlung. Das Abgas aus der Nachgarungszone und der Zone der reduzierenden Kühlung wurde dem Gasgemisch unter der Haube 9 der oxydierenden Brennzone zugemischt. Die erwärmte Kühlluft aus der Nachkühlzone wurde als Verbrennungsluft in den Brennern 10 und 12 der beiden Brennzonen verwendet.
Der erhaltene Klinker hatte nach Vermahlung auf eine spezifische Oberfläche nach Blain 4000 cm2/gr einen Weissgehalt von 90,4, gemessen gegen einen Weissstandard von MgO = 100. Das gleiche Roh mehl liefert nach bekannten Methoden einen Klinker, der nach Vermahlung auf die gleiche Feinheit einen auf die gleiche Weise bestimmten Weissgehalt von 82,7 hat.
Process for the production of white cement clinker It is known to produce light-colored cements in a reducing atmosphere by burning raw meals which contain as few coloring constituents as possible, such as Fe and Mn. It is also known that keeping oxygen away as far as possible during the subsequent cooling of the finished clinker also has a favorable effect on the white content. It is also known to treat the reducing-burned hot clinker before cooling with a reducing gas and then to undertake the cooling in the reduced atmosphere.
It is also known to cool the incandescent clinker by rapid quenching, for example by adding it to water, whereby a further lightening is achieved. All these known processes could only be carried out in rotary kilns, because all other kilns, such as shaft kilns and sintering belts, did not allow the maintenance of a reducing or neutral atmosphere and partly also depend on the addition of solid fuels, the ash fractions of which have additional coloring components in the clinker bring in.
A more recent proposal that has become known provides for further reducing treatment of the finished white cement clinker for a longer period of time before they have cooled down to 900 C and then for a longer period of cooling to at least 700 in a reducing or inert atmosphere and for the clinker cooled to a maximum temperature of 700 C. then finish cooling in another way.
It has now been shown that both the even cooking and the whiteness of the finished product can be significantly improved with this last-mentioned process if the individual stages of the process - preheating, sintering = cooking, post-treatment in a reducing atmosphere, intermediate cooling and final cooling Separated from one another as sharply as possible and the working conditions, especially the temperature and the degree of reduction or oxidation of the atmosphere, can be precisely measured and set within the narrowest possible limits.
However, such a separation of the individual work zones and the maintenance of defined conditions in these cannot be maintained with the devices previously used for white clinker production. Neither in the rotary kiln nor in the shaft furnace can the individual zones be sharply separated from one another.
The invention is based on the surprising finding that it is possible to carry out all individual stages of the process on the known sintering belt. In contrast to the usual sinter belts, which are known to work with an excess of air of around 300-500%, it is possible to make newer proposals that are not part of the known state of the art,
In any individual Be rich of the gas-heated sintering belt to set strictly defined working conditions and in particular to keep the degree of reduction or oxidation of the gas atmosphere constant in each section within narrow limits.
Accordingly, the present invention relates to a process for the production of white cement clinker by preheating, reducing sintering, post-treatment of the finished sintered clinker outside the combustion zone, consisting of a cooling in a reducing atmosphere to not below 900 C for not less than 8 Minutes, subsequent pre-cooling in a reducing atmosphere to at least a temperature at which reoxidation no longer occurs, and subsequent final cooling and is characterized by the fact that the raw meal is shaped into granules,
the latter are placed on a sintering belt and on this, with practically no change in size, are finally preheated, sintered, post-treated and then pre-cooled by heating with combustion gases.
By using granulated sintered material in accordance with the process, a clinker with a higher white content than with the known processes can be obtained from a given raw meal composition. The size and uniformity of these granules are of crucial importance both for achieving the highest possible white content and a sufficient cooking band.
As has been found, with the raw meal compositions suitable for white clinker, adequate cooking is much more difficult to achieve than with gray cement clinker. The use of granules whose size and range of grain sizes are readily suitable for the firing of gray cement is generally not sufficient for the final firing of white clinker under the same conditions.
As has been recognized, in order to achieve sufficient and uniform burning through, it is necessary to give up the raw meal in such a form and to maintain until the end of the treatment that there are no parts under 2 mm and over 15 mm. The best results are obtained when granules with a grain size of 6 to 8 mm are used, this grain size being largely maintained from the first to the last stage of the process.
It was also found that, under otherwise identical operating conditions, the smaller the granules, the better the white content. The selected range of 2-15 mm, preferably 6-8 mm, therefore gives optimal effects for both the simmering and the whiteness.
In addition, a grain that is as uniform as possible within the selected grain size range is advantageous. Expediently, deviations of + 1.5 mm are not exceeded.
The same conditions mentioned for the grain size and the grain size spectrum, which are necessary to achieve sufficient cooking combustion, are also of particular advantage for the subsequent reductive treatment of the clinker after sintering and for the subsequent cooling to achieve a possible very high whiteness.
These strict requirements for the size and uniformity of the granules cannot be met in the rotary kilns that have so far been used for the production of white cement clinker from the rotary kilns. In the rotary kiln, even if granules of completely uniform diameter are fed in, a mixture of abrasion and agglomerates or conglomerates, which contains the finest dust from less than 0.2 mm to lumps of about 50 mm, always forms during heating and sintering .
The use of the sintering belt therefore offers the further advantage that it is possible to preserve the uniform grain size composition of the abandoned goods during all stages of the process until the completely burned and cooled clinker granules are thrown away.
The process of two-zone sintering is particularly suitable for carrying out the process according to the invention, with the waste heat from the upper layer being used in a lower layer for predrying and deacidifying the green pellets, and these pellets thus pretreated are then given to the upper layer, in which they are directly exposed the hot gases are ready to burn.
The temperature ranges to be maintained in each individual zone of the sintering belt and the degree of reduction or oxidation are of course based on the composition of the raw meal used and on the thickness ratio of the lower layer to the upper layer. A maximum temperature of 1480 C should not be exceeded in the upper layer of the burning zone, while a minimum temperature of about 1430 C is required for most raw meal compositions in this zone.
According to a further embodiment of the invention, it is not necessary to run the entire combustion zone in a reducing manner; it is rather sufficient to divide it into a non-reducing, possibly oxidizing, and a reducing combustion section, the reducing combustion section being located in front of the entry into the aftertreatment zone . The dwell time in the reducing distillation section must of course be adapted to the respective raw meal composition.
The combustion zone is expediently divided into a non-reducing and a reducing part so that the exhaust gases from the reducing zone are sufficient in terms of quantity and composition for the reducing aftertreatment and cooling, but the reducing-guided burning process must start before the respective Raw meal composition to be maintained maximum temperature is reached.
In the post-treatment zone, the fully sintered pellet clinkers are advantageously gradually, i.e. H. cooled in the course of about 10-60 minutes to a temperature not below 900 C with the help of reducing gases sucked through.
In order to regulate the cooling rate within the desired limits, the temperature of the gases sucked through this zone can be adjusted accordingly, i. H. to about 800-1200 C. Preferably reducing gases with a temperature of 1000-1100 C are used.
These are either run at a very slow rate, i.e. H. with about 10-40, preferably 20 M3 / m2. Hour, sucked through, i.e. at a substantially lower speed than the normal gas speed maintained in the combustion zone, which in the method according to the invention are of the same order of magnitude in the combustion zone as in known sintering methods, namely at 60 to 80 Nm3 / m2 - hour = 350 to 475 m3 / m2 - hour (compare e.g. Wendeborn = Induced draft internal combustion and roasting, p. 105).
Subsequently to the post-treatment zone, a pre-cooling zone is connected, in which reducing gases can be sucked through the feed at a higher speed.
Another embodiment of the invention provides for this cooling to use gases that are not very cold, but rather those with a temperature of about 200 to 400 C. It has been shown that the whiteness of the clinker produced can be further improved if the cooling takes place slowly in the initial stages.
The temperature control of the overall process and the layer thickness distribution are expediently set in such a way that all pellets of the lower layer reach or exceed a minimum temperature of about 1000 C at least at one point. If materials that are particularly easy to sinter are processed, part of the waste from the lower layer can then be added directly to production.
After the clinker has cooled in the reducing cooling zone to such a temperature that no reoxidation of the coloring components is to be feared when an oxygen-containing gas hits it (generally around 400-500 C), the final cooling in an end zone can take place in a manner known per se by sucking air through them.
According to a further embodiment of the invention, pellets with a larger diameter than the granules used in the actual production shifts are used as the grate coating. This embodiment of the invention makes it possible to sieve out the grate coating after it has been dropped. It can then be used again as a grate surface and does not have to be added to production. In this way, it is avoided that small additional impurities that the grate covering absorbs in the course of the treatment, mainly iron from the grate bars, get into the clinker.
Finally, a further embodiment of the invention provides for a thin layer of completely burned clinker to be added to the topmost layer intended for calcining. This upper, given protective layer makes any traces of oxidizing gas components contained in the treatment gas harmless. In order to be able to easily separate this upper protective layer from the actual production afterwards, it is advisable to build it up from the fine-grained abrasion of the white clinker production, which can easily be sieved off after being thrown.
The method according to the invention is explained schematically and for example in more detail below with reference to the figure and the embodiment.
<I> Exemplary embodiment </I> A layer of grate coating 3 is applied to the sintering belt 1, which moves in the direction of the arrow, through the feed hopper 2, and a layer 5 of green pellets 6-8 mm in diameter and above is applied to this layer through the hopper 4 through the bunker 6 a layer 7 of pre-burned pellets. The raw meal from which the pellets were made had the following impurities:
EMI0003.0038
0.45 <SEP>% <SEP> Fe203
<tb> 0.03 <SEP>% <SEP> MnO
<tb> 0.042 <SEP>% <SEP> Cr203 has an Si module of 4.0 and a calcium standard after cooling of 90.
The sintered belt had a total area of 20 m2. 6 t / h of green pellets were given up. with a moisture content of 12.2%, of pre-fired pellets 3.4 t / h. and on grate surface 1.7 t / h. The traveling speed of the sintering belt was adjusted so that the total height of the load including the grate covering was 42 cm.
After the feed, the load came under the drying hood 8, which was exposed to hot gases rising from 300 C to 400 C towards the end of the hood. The drying zone was followed by a combustion zone in which hot combustion gases with a temperature of 1000 ° C. rising to 1400 ° C. were sucked through the charge through the hood 9 with the burners 10. These combustion gases were oxidizing. The oxidizing combustion zone was sealed gas-tight against the subsequent reducing combustion zone by the intermediate feed bunker 11, through the 0-4. mm of crushed finished clinker was abandoned.
Through the subsequent reducing combustion hood with the burners 13, reducing hot gases with a temperature of 1400 ° C. rising to 1460 ° C. were released. In both firing zones and in the drying zone, practically the same negative pressure, namely about 300 mm water column, was applied. The reducing combustion zone was followed by a post-cooking zone in which reducing gases at 1050 ° C. were sucked through the hood 14 with a greatly reduced vacuum, namely 20 mm water column. The charge remained in this post-cooking zone for 8 minutes and then passed into the reducing cooling zone.
In this 15 reducing gases with a temperature of 400 ° C falling to 200 ° C were applied in such quantities that no part of the upper layer had a temperature above 500 ° C when leaving this zone. A vacuum of 400 mm water column was used in this zone.
The reducing cooling zone was blocked from the waste by the blocking bunker 16, through which the fine grain of the finished clinker from 0 to 4 mm was abandoned. In the final section, the entire load, including the grate, was cooled to an average temperature of 100 ° C. Before the end of the discharge, a shear knife 18 was attached, which separated the finished fired top layer with the fine grain abandoned by the shut-off bunkers 11 and 16 from the pre-fired bottom layer with the grate coating.
The grate coating was separated from the lower layer by sieving and returned to bunker 2. The fine material, which was also separated from the upper class by sieves, was returned to bunkers 11 and 16. The prebaked material from the lower layer, separated from the grate, was brought into bunker 4.
The exhaust gases from the drying zone were discarded. The exhaust gas from the oxidizing combustion zone was given up as hot gas of the hood 8 of the drying zone, the exhaust gas from the reducing combustion zone in the hood 15 of the reducing cooling. The exhaust gas from the post-cooking zone and the reducing cooling zone was added to the gas mixture under the hood 9 of the oxidizing combustion zone. The heated cooling air from the after-cooling zone was used as combustion air in the burners 10 and 12 of the two combustion zones.
After grinding to a specific Blain surface area of 4000 cm2 / gr, the clinker obtained had a white content of 90.4, measured against a white standard of MgO = 100. Using known methods, the same raw meal yields a clinker which, after grinding to the same fineness has a white content of 82.7 determined in the same way.