CS245767B2 - Production method of cement clinker - Google Patents
Production method of cement clinker Download PDFInfo
- Publication number
- CS245767B2 CS245767B2 CS821234A CS123482A CS245767B2 CS 245767 B2 CS245767 B2 CS 245767B2 CS 821234 A CS821234 A CS 821234A CS 123482 A CS123482 A CS 123482A CS 245767 B2 CS245767 B2 CS 245767B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sintering
- fluidization reactor
- reactor
- stage
- fluidization
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 49
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 14
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000011412 natural cement Substances 0.000 description 1
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/44—Burning; Melting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
- F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
- F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/434—Preheating with addition of fuel, e.g. calcining
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2206/00—Fluidised bed combustion
- F23C2206/10—Circulating fluidised bed
- F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
- Y02P40/121—Energy efficiency measures, e.g. improving or optimising the production methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby cementářského slínku předehříváním rozemleté cementářské surovinové směsi v disperzním tepelném výměníku, -okyselením v předkalcinačním zařízení, slinováním ve vířivé vrstvě a následujícím chlazením slínku. Při výrobě cementářského slínku se zpravidla rozemletá cementářské surovina zbavuje v disperzním výměníku tepla mechanicky a chemicky vázané vody a do určité míry se okyselí, načež se další odkyselení a slinování provádí v rotační trubkové peci.
Při tomto způsobu se odkyselování suroviny přemísťuje do značné míry do rotační trubkové pece, což má za následek, že pec musí mít velké a konstrukčně nevýhodné rozměry.
Prováděly se proto četné pokusy směřující k odkyselení cementářské suroviny před jejím vstupem do rotační trubkové pece. K tomuto účelu se například podle německého- spisu DAS č. 23 24 565 nejspodnější stupeň disperzního! tepelného výměníku napájel - odděleně ' palivem, aby se dosáhoo dalšího ohřátí a odkyselení suroviny. Účinnost tohoto postupu je však omezená, protože surovina prodlévá v oblasti se zvýšenou teplotou jenom krátkou dobu.
Další vývoj při výrobě -cementářského slínku spočíval v tom, že se co nejdokonalejší odkyselení suroviny provádělo v odděleném zařízení, které bylo umístěno mezi disperzním tepelným výměníkem a rotační trubkovou pecí. K tomuto účelu slouží podle francouzského patentu č. 2 197 287 vytápěná dopravní dráha, kterou se přivádí surovina z disperzního- tepelného· výměníku do cylónu předřazeného před rotační trubkovou pecí, nebo podle německého spisu DAS č. 23 44 094 vířivý reaktor, který vynáší surovinu přes kouřovou komoru a cyklón do rotační trubkové - pece. V obou případech lze jenom s velkými obtížemi nastavit dobu prodlevy potřebnou pro dostatečné odkyselení, zejména při běžném odlišném zrnění suroviny. Vynášení hrubozrnného slínku působí rovněž obtíže.
Dále je podle EP-OS 00 00 739 známé provádět slinování ve fluidní vrstvě v zařízení vybaveném disperzním tepelným výměníkem a předkalcinačním zařízením. Nevýhoda spočívá v tom, že ve slinovacím stupni se prakticky nedá nastavit stejnoměrná doba prodlevy -nezbytná pro dobrou jakost vyráběného cementu.
Účelem vynálezu je vypracovat způsob, který by zmenšoval dosavadní nevýhody známých postupů, umožňoval prakticky úplné odkyselení rozemleté cementářské suroviny před jejím vstupem do pece a přitom byl proveditelný s poměrně jednoduchým zařízením.
Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že odkyselení suroviny probíhá v cirkulační soustavě sestávající z fluidačního' reaktoru, cyklónového odlučovače a zpětného· potrubí při teplotě nad 850 °C se stupněm odkyselení alespoň 95 %, uhlíkaté palivo- potřebné pro kalcinací a slinování se alespoň ze 65 %, vztaženo na celtovou spotřebu tepla, přivádí do fluidačního reaktoru k odkyselení a alespoň z 10 %, vztaženo na. celkovou spotřebu tepla, do fluidačního- reaktoru ke slinování, spalování paliva přiváděného do fluidačního reaktoru k odkyselení probíhá pomocí alespoň dvou dílčích proudů kyslíkatého plynu, z nichž jeden se zavádí jako fluidizační plyn a jeden ve vyšší úrovni jako - sekundární plyn, a to- dvoustupňové a v podstatě stechiometricky, vztaženo na celý počet spalovacích stupňů, a rozdělením množství fluidizačního a sekundárního plynu a - rozdělením objemových poměrů fluidizačrnho! plynu k sekundárnímu plynu v rozmezí od 1 : 1 do- 1 : 10 se v pásmu mezi přívodem fluidizačního- plynu a přívodem sekundárního plynu nastaví střední hustota suspenze rovná 100 až 300 -kg/m3 a v pásmu nad přívodem sekundárního plynu střední hustota 5 až 30 kg/m3. ·
Ve fluidaoním reaktoru cirkulační soustavy, která sestává z fluidačního reaktoru, cyklónového odlučovače a zpětného- potrubí, panuje fluidní stav, ve kterém na rozdíl od klasické vířivé vrstvy, kde je hustá fáze oddělena -od horního plynného prostoru zřetelnou změnou hustoty, existují - stavy rozdělení hmoty bez definovaného - rozhraní. Náhlá - změna hustoty mezi hustou - fází a plynovým prostorem, který se nachází nad ní, tedy neexistuje; uvnitř reaktoru však vzrůstá koncentrace pevných látek neustále a spojitě shora dolů.
Podle německého spisu DAS č. 17 67 628 existuje způsob provádění endo-termických procesorů, -například k vypalování určitých druhů cementářské surovinové směsi, při kterém se zpracovávaný materiál - předběžně -odvodňuje a/nebo- ohřívá v několikastupňovém fluidačním výměníku, přivádí se přes -odlučovač do fluidační pece, ve které je přiřazen zpětný cyklón, -a reakční produkt se -odvádí z okruhu tvořeného fluidační pecí a zpětným- cyklónem a vede se do několikastupňového vířivého chladiče, takže se využívá principu tzv. cirkulující vířivé vrstvy. Pochod odkyselení a slinování však probíhá spiohečně ve vířivé vrstvě. To má ve speciálním případě použití tu nevýhodu, že odkyselení se provádí při vysokých slinoιvacíyh teplotách, které k němu nejsou nezbytné, tím vznikají velká množství odpadních plynů o vysoké teplotě a spotřebuje se značné množství paliva. Další nedostatek projevující se při různých typech suroviny spočívá v tom, že jakost produktu není tak dobrá, jako kdyby odkyselení a slinování probíhalo ve dvou oddělených stupních.
Při definování provozních podmínek způsobu podle vynálezu pomocí Froudova a Archimedova čísla dostáváme tyto- rozsahy:
0,5 ž 3/4 . pr 2. —PjL---- < 50
Pk — Pg a
0,01 Ar 10 přičemž
Др __dfcS « g[pk Pg) ps , v2 a
kde znamená:
u relativní rychlost plynu (m/s)
Ar Archimedovo· číslo pg hustota plynu (kg/m3) pk hustota pevných částic (kg/m3) dk průměr kulovité částice (m) v kinematická viskozita (m2/s) g tíhové zrychlení (m/s2)
Fr Froudovo číslo
Převažující množství paliva, které se má přivádět dio fluidačního reaktoru к odkyselení, se zavádí pod přívodem sekundárního plynu. Tímto opatřením a rozdělením kyslíkatéhoi plynu, potřebného celkem ke spalování, na dva dílčí proudy zaváděné v různých výškách, se dosáhne dvoustupňového „měkkého·“ spalování, takže fluidační reaktor je prostý pásem, kde by mohlo dojít к přehřátí. Současně se do značné míry potlačí vznik kysličníků dusíku, například na hodnoty pod 100 ppm.
Fluidační reaktor může mít obdélníkový, čtvercový nebo kruhový průřez. Dolní část fluidačního reaktoru může být kuželová, což je výhodné zejména v reaktorech s velkým průřezem.
Rychlosti plynů, které panují ve fluidačním reaktoru nad přívodem sekundárního plynu, leží při normálním tlaku zpravidla v oblasti nad 5 m/s a mohou být až 15 m/s.
Poměr průměru к výšce fluidačního reaktoru má být zvolen tak, aby doba prodlevy plynů byla 0,5 až 8,0 s, s výhodou 1 až 4 s.
Účelně se sekundární plyn, který se může přivádět i v několika rovinách a v každé jednotlivé rovině několika přívodními otvory, zavádí ve výši až 30 %, vztaženo na celkovou výšku fluidačního reaktoru, nejméně však 1 m nad přívodem fluidizačního plynu. Když se sekundární plyn přivádí v několika úrovních, nemá poloha nejhořejšího přívodního potrubí sekundárního plynu překročit zmíněných 30 % výšky reaktoru. Tato výška zajišťuje jednak dostatečně velký prostor pro první spalovací stupeň s prakticky úplnou reakcí mezi uhlíkatým materiálem a kyslíkatým fluidizačním plynem, a jednak přináší jistotu, že v horním reakčním prostoru, který leží nad přívodem sekundárního plynu, kyslík zreaguje podle zvoleného stechiometrického poměru.
Jako palivo je použitelný topný olej, uhlí, zejména hnědé, uhlí s vysokým obsahem popela jako jsou výpěrky, dále živičné břidlice a případně domácí odpady. Pro slinovací stupeň se naopak doporučuje použití paliva s vysokou výhřevností.
Vzhledem к rozdělení paliva je obzlváště účelné, aby se palivo nezbytné pro kalcinaci a slinování zavádělo ze 70 až 85 %, vztaženo na celkovou spotřebu tepla, do fluidačního reaktoru к odkyselení, a z 15 až 30 %, vztaženo opět na celkovou spotřebu tepla, do fluidačního reaktoru ke slinování. Palivo přiváděné do fluidačního reaktoru ke slinování slouží převážně к tomu, aby zahřívalo proud materiálu vycházejícího z fluidačního reaktoru a kompenzovalo ztráty vznikající sáláním.
Aby se dosáhlo alespoň 95% odkyselení suroviny, má být její prodleva 3 až 15, s výhodou 5 až 10 minut S přihlédnutím к teplotě v cirkulační soustavě, která má být v rozmezí 950 až 1150 °C, lze tedý úspěšně zpracovávat prakticky všechny suroviny, a to i takové, které mají různou zrnitost a hrubé zrnění. Konstantní teplota v cirkulační soustavě a definované doby prodlevy pevných látek zajišťují mimoto dobrou homogenitu odkyselené suroviny.
Používá-li se pevného uhlíkatého paliva, doporučuje se, aby jeho zrnitost byla nastavena na střední průměr částic ležící pod 500 ^m, s výhorou na hondotu mezi 100 až 300 μπι. Střední průměr částic je definován tak, že 50 % hmot, leží nad a 50 % hmot, materiálu leží pod uvedenou hodnotou.
Slinování kalciované suroviny může probíhat v klasické vířivé vrstvě, přičemž rychlost fluidizačního plynu je 2 až 4 m/s.
Obzvláště výhodné však je podle vynálezu použít i pro slinovací stupeň cirkulující vířivé vrstvy, která na rozdíl od cirkulující vířivé vrstvy pro technologickou fázi odkyselení pracuje bez sekundárního plynu. Hustota suspenze v celé výšce reaktoru má být účelně v rozmezí 100 až 300 kg m3. Je vhodné, aby se kalcinovaná surovina zaváděla do reaktoru na co nejhlubším místě, případně do přívodu fluidizačního plynu. Totéž platí pro přívod paliva.
Rychlost plynů, která má panovat v cirkulující vířivé vrstvě, má ležet v rozmezí asi až 6 m/s při středním průměru zrn slínku v rozmezí 200 až 500 (um.
Chlazení slínku se provádí s výhodou za současného ohřívání kyslíkatého plynu, který se vede alespoň částečně do kalcinačního a slinovacího pásma. Přitom je účelné provádět chlazení jak přímým tak nepřímým způsobem.
Ke chlazení se obzvláště hodí vířivé chladiče, zejména typy s několika odděleními nebo vestavební jednotku spojenými komo rami. Proud kyslíkatého plynu, zahřátý v první komoře a tedy nejteplejší, se účelně zavádí do fluidizačního reaktoru slinovacího stupně jako fluidizační plyn.
Další proudy plynů zahřáté v chladicím stupni, se vedou účelně do vířivé vrstvy sloužící k odkyselení suroviny. Přitom se doporučuje použít kyslíkaté plyny zahřáté nepřímo jako fluidizační plyn a kyslíkaté plyny zahřáté přímo jako sekundární plyn. Příadně zbývající proud plynů se pak může zavádět do disperzního tepelného výměníku.
Proud odpadních plynů z cirkulační soustavy se zpravidla zavádí v celém množství do disperzního· tepelného výměníku. Proud odpadních plynů z fluidačního reaktoru ke slinování se může rovněž zavádět do disperzního tepelného výměníku. Obsahuje-li však cementářská surovina větší množství alkálií schopných zplynování, má se podle obsahu alkálií větší nebo menší dílčí proud odpadních plynů vést mimo disperzní tepelný výměník. V extrémním případě při zvláště vysokém obsahu alkálií je vhodné vést veškeré odpadní plyny mimo disperzní tepelný výměník.
Značné výhody způsobu podle vynálezu lze shrnout takto: V cirkulační soustavě lze dobu prodlevy suroviny nastavit a kontrolovat velice přesně, takže prakticky nedochází ke kolísání stupně odkyselení suroviny. V cirkulační soustavě mimo to panuje prakticky stejnoměrná teplota, takže nevznikají teplotní maxima, která by v tomto místě mohla způsobovat nežádoucí zplyňovací reakce. Cirkulační soustava zajišťuje mimo to konstantní průtok materiálu do fluidační pece, čímž se dosáhne dobré jakosti slínku. Vysoký stupeň odkyselení v cirkulační soustavě odlehčuje fluidační pec ke slinování, ve které dochází prakticky pouze ke slinování slínku. Rozměry této pece se mohou proto zmenšit, což má za následek i úspory energie v důsledku snížených teplotních ztrát sáláním.
Způsob podle vynálezu umožňuje použití méně ‘ ‘ ‘ ‘ vávat nění. se dá mená sí cementotvorných složek, stačí rozemletí ještě na hrubší zrnění. Při zpracování surovin s vysokým · obsahem alkálií, které vyžadují vedení odpadních plynů mimo disperzní tepelný výměník, se zmenší tepelné ztráty snížením množství plynů ze slinovacího stupně.
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkrese a na základě příkladu.
Podle obr. 1 se rozemletá cementářská surovina přivádí přes přívodní ústrojí 1 do disperzního tepelného výměníku 2, který je znázorněn zjednodušeně se dvěma cyklónovými odlučovači a vírovým odprašovačem.
hodnotných paliv a lze jím zpracosuroviny rozemleté na hrubší zrPři zpracování surovin, ze kterých vyrobit tzv. přírodní cement, to znasuroviny tvořených homogenní směPo předehřátí suroviny odpadními plyny, které vycházejí do cirkulační soustavy troubou 3, se vede potrubím 4 do cirkulační soustavy ke kalcinaci.
Cirkulační soustava sestává z fluidačního reaktoru 5, cyklónového odlučovače 6 a zpětného potrubí 7. Do fluidačního reaktoru 5 se přivádí přívodním potrubím 8 fluidizační plyn a přívodním potrubím 9, které je v blízkosti flundizačního reaktoru 5 vytvořeno s výhodou jako kruhové potrubí, sekundární plyn. Palivo se přivádí palivovou trubkou 10.
Přes první odváděči ústrojí 11, regulované regulačním kuželem, se odvádí potrubím 12 spojitě proud materiálu a vede se do druhé cirkulační soustavy, která opět sestává z fluidačního reaktoru 13, cyklónového odlučovače 14 a zpětného potrubí 15. Ve druhé cirkulační soustavě probíhá slinování suroviny zahříváním s poměrně malým množstvím paliva, které se přivádí palivovou trubkou 16.
Na rozdíl od první cirkulační soustavy, sloužící k odkyselení rozemleté suroviny, je zde k vytvoření teplotní špičky a tedy; místního přehřátí žádoucí přivádět veškerý kyslíkatý plyn, nezbytný pro spálení paliva, do· jednoho místa.
Po dostatečně dlouhé době prodlevy se hotový slínek odvádí druhým •odváděcím ústrojím 17, regulovaným rovněž regulačním klínem, a vede se potrubím 18 do vířivého chladiče 19. V první chladicí komoře 20 vířivého chladiče 19, počítáno ve smyslu proudění, se zahřívá fluidizační plyn pro fluidační reaktor 13 a odvádí se · vzduchovým potrubím 21. Další chladicí komory 22, 23 mají vzájemně spojené chladicí plochy 24, které vyčnívají do chladicích komor 22, 23 a na kterých se nepřímo zahřívá fluididační vzduch pro první fluidační reaktor 5. Vzduch zahřátý přímo v chladicích komorách 22, 23 se shromažďuje ve zvonu 25 a zavádí se přes přívodní potrubí 9 jako sekundární plyn do fluidačního reaktoru 5. Ochlazený slínek se vypouští vynášecím potrubím 26.
Odpadní plyny z fluidačního reaktoru 13 druhé cirkulační soustavy se vedou odpadním potrubím 27 do disperzního tepelného výměníku 2. Potrubím 28 se může v případě potřeby část odpadních plynů a v extrémním případě všechny odpadní plyny vést mimo disperzní tepelný výměník 2. Odpadní plyn se pak obvyklým způsobem chladí v neznázorněném chladiči a čistí.
Podle obr. 2 probíhá slinování kalcinované suroviny, která vychází potrubím 12 z cirkulační soustavy sestávající z fluidačního reaktoru 5, cyklónového' odlučovače 6 a zpětného potrubí 7, v· klasickém fluidačním reaktoru 29. To znamená, že podmínky jsou zvoleny tak, aby se mohla vytvořit vířivá vrstva s definovaným povrchem lože. Jemné částice vynášené proudem plynu se oddělují v cyklónu 30 a zavádějí se prachovým potrubím 31 zpátky do fluidačního reaktoru 29.
Do fluidačního reaktoru 29 se potrubím 18 tvořícím přepad vypouští slínek a přivádí se do konstrukčně oddělené první chladicí komory 20 vířivého chladiče 19. Chladicí vzduch zahřátý při chlazení slínků přichází vzduchovým potrubím 21 do fluidačního reaktoru 29. Další chlazení slínku probíhá v chladicích komorách 22, 23 vířivého chladiče 19. Všechny ostatní součásti zařízení a potrubí na obr. 2 odpovídají obr. 1 a jsou označeny stejnými vztahovými značkami.
Příklad
Do zařízení podle obr. 2 se přívodním ústrojím 1 přivádělo do disperzního tepelného výměníku 2 množství 3,1 t/hod rozemleté cementářské suroviny se středním průměrem částic rovným 30 nm. Surovina sestávala z
2,40 t vápence (CaCOs)
0,25 t křemenného písku (S1O2)
0,45 t hlíny (bohaté na alkálie).
R^í^ť^i^m^letá surovina se předehřívala v disperzním tepelném výměníku 2 asi na 950 °C pomocí odpadního plynu o teplotě 1150 °C, který vycházel z cirkulační soustavy troubou 3, a přiváděla se potrubím 4 do fluidačního reaktoru 5. Do fluidačního reaktoru 5 se dále přivádělo palivovou trubkou 10 uhlí v množství 0,5 t/hod, které mělo střední průměr zrn 200 μΐη a výhřevnost Hu = — 12 MJ/kg, přívodním potrubím 8 fluídizační plyn o teplotě 450 °C v množství
560 m3 N/hod a přívodním potrubím 9 sekundární plyn o teplotě 710 °C v množství
320 m3N/hod.
V cirkulační soustavě, sestávající z fluidačního reaktoru 5, cyklónového odlučovače 6 a zpětného potrubí 7, se nastavila tep lota 1150 °C. V důsledku množství a rozdělení proudů plynu vznikla ve fluidačním reaktoru 5 pod přívodním potrubím 9 sekundárního plynu průměrná hustota suspenze 150 kg/m3 a nad přívodním· potrubím 0 hustota 10 kg/m3. Průměrná doba prodlevy v cirkulační soustavě byla 8 minut a stupeň odkyselení 99,2 %.
Přes odváděči ústrojí 11 se odebíralo 2 t/ /hod kalcinované suroviny, která se zaváděla potrubím 12 do fluidačního reaktoru 29 se mimo to přivádělo palivovou trubkou 16 uhlí v množství 0,0185 t/hod, jehož 20 % mělo zrnitost nad 90 tam a které mělo výhřevnost Hu = 25 MJ/kg, vzduchovým potrubím 21 a vzduch v množství 132 m3N’/hod, který byl v chladicí komoře 28 vířivého chladiče 19 zahřát na 1 280 °C. Teplota ve ve fluidačním reaktoru 29 byla 1 400 °C. Hustota suspenze v loži fluidačního reaktoru 29 byla 200 kg/m3, rychlost proviřovacího plynu byla 2 m/s, vztaženo na prázdný reaktor, a střední průměr zrn 300 ^m.
Slínek byl vypouštěn potrubím 18 do první chladicí komory 20 vířivého chladiče 19 a tam chlazen fluid/začním plynem v množství 132 mN3/hod, který se zahřál na 1 280 stupňů C. Jak již bylo zmíněno, přicházel předehřátý vzduch vzduchovým potrubím 21 do fluidačního reaktoru 29.
Další chlazení slínku probíhalo v chladicích komorách 22, 23 vířivého chladiče ÍS, a to přímo pomocí 1 320 mN3/hod fluidizačního plynu a nepřímo pomocí 560 mN3/hod. chladicího vzduchu, který byl veden chladicími plochami 24. Proudy vzduchu se zahřály na 710 °C a 450 °C, přičemž první byl veden jako sekundární vzduch přívodním, potrubím 9 a druhý jako fluidizační vzduch přívodním potrubím 8 do fluidizačního reaktoru 5. Produkce slínku byla 2 t/hod.
Odpadní plyn opouštějící fluidační reaktor 29 byl veden v důsledku svého vysokého obsahu alkálií potrubím 28 v celkovém množství mimo disperzní tepelný výměník 2 a chlazen a čištěn v neznázorněném plynovém. chladiči.
Claims (10)
1. Způsob výroby cementářského slínku předehříváním rozemleté cementářské suroviny v disperzním tepelném výměníku, odkyselením v předkalcinačním zařízení, slinováním ve vířivé vrstvě a následujícím chlazením, vyznačený tím, že -odkyselení se provádí v cirkulační soustavě sestávající z fluidačního reaktoru, cyklónového odlučovače a zpětného potrubí při teplotě nad 850 °C při stupni odkyselení alespoň 95 %, uhlíkaté palivo· potřebné pro kalcinaci a slinování se alespoň ze 65 %, vztaženo na celkovou spotřebu tepla, přivádí do fluidačního reaktoru k odkyselení a alespoň z 10 °/o, vztaženo na celkovou spotřebu tepla, do fluidačního reaktoru ke slinování, spalování paliva přiváděného do fluidačního reaktoru se pro-
VYNÁLEZU vádí pomocí nejméně dvou dílčích proudů kyslíkatého plynu, z nichž jeden se přidává jako fluidizační plyn a druhý nad ním jako sekundární plyn, dvoustupňové a v podstatě stechiometricky, vztaženo na celkové množství stupňů hoření, a rozdělením množství fluidizačního a sekundárního plynu a rozdělením objemového poměru fluidizačního plynu k sekundárnímu plynu v rozmezí od 1 : 1 až do 1 : 10 se v pásmu mezi přívodem fluidizačního plynu a přívodem sekundárního plynu nastaví průměrná hustota suspenze 100 až 300 kg/m3 a v pásmu nad přívodem sekundárního· plynu průměrná hustota suspenze 5 až 30 kg/m3.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že
11 12 palivo potřebné k výpalu a slinování se ze 70 až 85 %, vztaženo na celkovou spotřebu tepla, zavádí do fluidačního reaktoru odkyselovacího stupně a z 15 až 30 %, vztaženo na celkovou spotřebu tepla, do fluidačního reaktoru slinovacího stupně.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že doba prodlevy pevných látek v cirkulační soustavě odkyselovacího stupně se nastaví na 3 až 15, s výhodou 5 až 10 minut.
4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že teplota v cirkulační soustavě odkyselovacího stupně se nastaví na hodnotu v rozmezí 950 až 1150 °C.
5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že při použití pevného uhlíkatého paliva se jeho zrnitost nastaví na průměr zrn dp 50 < 500 μΐη, s výhodou na hodnotu v rozmezí od 100 do 300 ^m.
6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že slinování se provádí v cirkulační sousta vě sestávající z fluidačního reaktoru, cyklónového- odlučovače a zpětného potrubí.
7. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že chlazení slínku se provádí za současného ohřívání kyslíkatého plynu, který se vede alespoň částečně od odkyselovacího a/nebo slinovacího stupně.
8. Způsob podle bodu 7, vyznačený tím, že chlazení slínku se provádí pomocí kyslíkatého plynu, který se zahřívá jak přímo tak nepřímo.
9. Způsob podle bodu 7 nebo 8, vyznačený tím, že slínek se· chladí ve vířivé vrstvě ve vířivém chladiči, který obsahuje s výhodou několik oddělených nebo ve stavební jednotku spojených chladicích komor.
10. Způsob podle bodů 7, 8 nebo 9, vyznačený tím, že kyslíkatý plyn zahřátý přímo v první chladicí komoře vířivého chladiče, se přivádí do fluidačního reaktoru slinovacího stupně - jako fluidizační plyn.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813107711 DE3107711A1 (de) | 1981-02-28 | 1981-02-28 | Verfahren zur herstellung von zementklinker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS245767B2 true CS245767B2 (en) | 1986-10-16 |
Family
ID=6126050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS821234A CS245767B2 (en) | 1981-02-28 | 1982-02-23 | Production method of cement clinker |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4402754A (cs) |
EP (1) | EP0059508B1 (cs) |
JP (1) | JPS5874547A (cs) |
KR (1) | KR890000861B1 (cs) |
AR (1) | AR228177A1 (cs) |
AT (1) | ATE10609T1 (cs) |
AU (1) | AU562574B2 (cs) |
BR (1) | BR8201019A (cs) |
CA (1) | CA1161072A (cs) |
CS (1) | CS245767B2 (cs) |
DD (1) | DD202134A5 (cs) |
DE (2) | DE3107711A1 (cs) |
DK (1) | DK155791C (cs) |
ES (1) | ES8302613A1 (cs) |
IN (1) | IN156437B (cs) |
MX (1) | MX156304A (cs) |
RO (1) | RO84482B (cs) |
ZA (1) | ZA821295B (cs) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61251545A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-08 | 宇部興産株式会社 | 白色セメントの製造方法 |
DE4219697A1 (de) * | 1992-06-16 | 1993-12-23 | Krupp Polysius Ag | Verfahren zur Herstellung von Zementklinker |
DE19705560A1 (de) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | Krupp Polysius Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker |
FR2764367B1 (fr) * | 1997-06-05 | 1999-08-20 | Malet Sa Entreprise | Installation de traitement thermique de matieres pulverulentes en suspension, et application pour la calcination flash de matieres minerales notamment argileuses |
EP1092692A1 (en) * | 1999-09-16 | 2001-04-18 | "Patelhold" Patentverwertungs-& Elektro-Holding AG | Method of producing cement clinker and electricity |
DE10260738A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-07-15 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Förderung von feinkörnigen Feststoffen |
DE10260733B4 (de) * | 2002-12-23 | 2010-08-12 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
DE10260741A1 (de) | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigen Feststoffen |
DE10260731B4 (de) | 2002-12-23 | 2005-04-14 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
DE10260737B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-06-30 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von titanhaltigen Feststoffen |
DE10260734B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-05-04 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwelkoks |
DE10260739B3 (de) | 2002-12-23 | 2004-09-16 | Outokumpu Oy | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Metalloxid aus Metallverbindungen |
DE102004042430A1 (de) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Outokumpu Oyj | Wirbelschichtreaktor zum thermischen Behandeln von wirbelfähigen Substanzen in einem mikrowellenbeheizten Wirbelbett |
DE102007009759A1 (de) | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Outotec Oyj | Verfahren und Vorrichtung zur Aufteilung eines Feststoffstromes |
DE102007014435B4 (de) | 2007-03-22 | 2014-03-27 | Outotec Oyj | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Metalloxid aus Metallsalzen |
DE102008053135B3 (de) * | 2008-10-24 | 2010-07-01 | Polysius Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker |
FR2937886B1 (fr) | 2008-10-30 | 2011-05-20 | Jean Xavier Morin | Dispositif de lit fluidise a fluidisation rapide et a flux sature de solides circulants |
CN103868355B (zh) * | 2014-03-11 | 2016-03-09 | 成都建筑材料工业设计研究院有限公司 | 一种磷矿脱碳煅烧方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1767628C3 (de) * | 1968-05-30 | 1985-03-14 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Durchführung endothermer Prozesse |
JPS526296B2 (cs) * | 1972-08-31 | 1977-02-21 | ||
US3964922A (en) * | 1972-09-04 | 1976-06-22 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process for calcination of cement-clinker |
DE2247172C3 (de) * | 1972-09-26 | 1981-07-02 | Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum | Anlage zur Herstellung von Zement, Kalk, Tonerde und dgl. |
FR2221614B1 (cs) * | 1973-01-16 | 1976-05-14 | Britton John | |
GB1434371A (en) * | 1973-03-14 | 1976-05-05 | Smidth & Co As F L | Calcination of pulverous material |
GB1463124A (en) * | 1974-06-18 | 1977-02-02 | Smidth & Co As F L | Calcination of pulverous material |
DE2624302C2 (de) * | 1976-05-31 | 1987-04-23 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Durchführung exothermer Prozesse |
JPS593423B2 (ja) * | 1976-07-02 | 1984-01-24 | 宇部興産株式会社 | セメント原料仮焼方法 |
DE2712238C2 (de) * | 1977-03-21 | 1988-05-05 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und Vorrichtung zum mehrstufigen Erbrennen von Zementklinker |
CA1115297A (en) * | 1977-08-04 | 1981-12-29 | Klaus Bauer | Process and apparatus for the production of cement in a fluidised bed |
-
1981
- 1981-02-28 DE DE19813107711 patent/DE3107711A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-01-07 IN IN33/CAL/82A patent/IN156437B/en unknown
- 1982-02-17 AR AR288457A patent/AR228177A1/es active
- 1982-02-18 US US06/349,878 patent/US4402754A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-02-23 DE DE8282200217T patent/DE3261406D1/de not_active Expired
- 1982-02-23 CS CS821234A patent/CS245767B2/cs unknown
- 1982-02-23 AT AT82200217T patent/ATE10609T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-02-23 EP EP82200217A patent/EP0059508B1/de not_active Expired
- 1982-02-24 DD DD82237660A patent/DD202134A5/de not_active IP Right Cessation
- 1982-02-25 RO RO106739A patent/RO84482B/ro unknown
- 1982-02-26 CA CA000397233A patent/CA1161072A/en not_active Expired
- 1982-02-26 DK DK086982A patent/DK155791C/da active
- 1982-02-26 MX MX191580A patent/MX156304A/es unknown
- 1982-02-26 AU AU80937/82A patent/AU562574B2/en not_active Ceased
- 1982-02-26 ES ES509976A patent/ES8302613A1/es not_active Expired
- 1982-02-26 ZA ZA821295A patent/ZA821295B/xx unknown
- 1982-02-26 BR BR8201019A patent/BR8201019A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-02-27 JP JP57031621A patent/JPS5874547A/ja active Granted
- 1982-02-27 KR KR8200871A patent/KR890000861B1/ko not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES509976A0 (es) | 1983-01-16 |
DE3107711A1 (de) | 1982-10-07 |
ZA821295B (en) | 1983-09-28 |
RO84482B (ro) | 1984-08-30 |
RO84482A (ro) | 1984-06-21 |
ATE10609T1 (de) | 1984-12-15 |
AU8093782A (en) | 1982-09-09 |
CA1161072A (en) | 1984-01-24 |
EP0059508B1 (de) | 1984-12-05 |
ES8302613A1 (es) | 1983-01-16 |
AU562574B2 (en) | 1987-06-11 |
US4402754A (en) | 1983-09-06 |
KR890000861B1 (ko) | 1989-04-11 |
BR8201019A (pt) | 1983-01-04 |
MX156304A (es) | 1988-08-09 |
DK155791C (da) | 1989-10-09 |
DD202134A5 (de) | 1983-08-31 |
JPS5874547A (ja) | 1983-05-06 |
DE3261406D1 (en) | 1985-01-17 |
JPH0310587B2 (cs) | 1991-02-14 |
IN156437B (cs) | 1985-08-03 |
KR830008939A (ko) | 1983-12-16 |
DK155791B (da) | 1989-05-16 |
DK86982A (da) | 1982-08-29 |
EP0059508A1 (de) | 1982-09-08 |
AR228177A1 (es) | 1983-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS245767B2 (en) | Production method of cement clinker | |
US3579616A (en) | Method of carrying out endothermic processes | |
US5154732A (en) | Apparatus for gasifying or combusting solid carbonaceous | |
US3565408A (en) | Production of alumina from aluminum hydroxide | |
US6015539A (en) | Fluidized bed process for producing alumina from aluminum hydroxide | |
US7854608B2 (en) | Method and apparatus for heat treatment in a fluidized bed | |
US20110034318A1 (en) | Process and plant for the heat treatment of fine-grained mineral solids | |
US20090114352A1 (en) | Process and system for calcination of high solids kraft paper pulp mill lime mud | |
CN1012989B (zh) | 循环流化床反应器运行方法及设备 | |
CN1078962A (zh) | 制造水泥的方法 | |
KR19990082334A (ko) | 킬른 장치로부터 질소 산화물의 방출을 감소시키는 방법 | |
CA1055968A (en) | Burning calcined and uncalcined pulverous raw material | |
US5919038A (en) | Method for the calcination of calcium carbonate bearing materials | |
CA1198746A (en) | Method for heat treating pulverous raw material and calcining combustor therefor | |
US4169701A (en) | Fluidized-bed kiln with preheating means | |
EP0103423B1 (en) | Apparatus for burning pulverulent raw material | |
KR100577331B1 (ko) | 시멘트 제조용 킬른 설비 및 시멘트 제조방법 | |
EA010273B1 (ru) | Способ и установка для производства оксида металла из соединений металла | |
CS241451B2 (en) | Method of powder preheated raw material's partial calcination and equipment for performance of this method | |
JP2025081390A (ja) | 材料の焼成のためのプロセス及び方法 | |
US4425163A (en) | Method of producing cement clinker | |
US4353750A (en) | Method of firing carbonate-containing minerals | |
WO1993010884A1 (en) | Method for reducing the sulphur dioxide content in the flue gas from a clinker production plant and apparatus for carrying out the method | |
JPS5962336A (ja) | 粉末原料をカ焼する方法およびその装置 | |
US4462794A (en) | Method of operating a rotary calciner retrofitted to coal-firing |