DD205421A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE THERMAL TREATMENT OF FINE-COATED MATERIAL - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehoerige Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkoernigem Material, beispielsweise Zementrohmehl, insbesondere durch Kalzination mit direkter Zufuehrung von Teilsekundarlufft u.Vermischung d.Abgase aus der Kalzinierzone mit den Abgasen aus der Sinterzone. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es,den thermischen Wirkungsgrad und den Kalzinierungsgrad zu verbessern sowie den Einsatz von minderwertigen Brennstoffen zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass die von unten nach oben durch den Kalzinierreaktor gefuehrte Tertiaerluft mit dem zu kalzinierenden Material nach dem Kalzinierreaktor in vertikaler Richtung zweimal um ca. 180 Grad Celsius umgelenkt wird. Dabei ist der Teil nach der ersten Umlenkung als Fallstrecke und der Teil nach der zweiten Umlenkung als Steigrohr ausgebildet. Im oder nach dem Bereich der zweiten Umlenkung erfolgt die Mischung des Gas-Materialstromes des Kalzinierreaktors mit den Abgasen des Drehrohrofens.The invention relates to a method and the associated apparatus for the thermal treatment of feinkoernigem material, such as cement raw meal, in particular by calcination with direct supply of Teilsecondarlufft u.Vermischung d.gas from the calcination zone with the exhaust gases from the sintering zone. The aim and object of the invention is to improve the thermal efficiency and the degree of calcination and to enable the use of low-grade fuels. According to the invention, this is achieved in that the Tertiary air guided from the bottom to the top through the calcining reactor is deflected twice in the vertical direction by about 180 degrees Celsius with the material to be calcined after the calcination reactor. In this case, the part after the first deflection as drop fall and the part after the second deflection is formed as a riser. In or after the region of the second deflection, the mixture of the gas material flow of the calcining reactor is carried out with the exhaust gases of the rotary kiln.
Description
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Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung » von feinkörnigem MaterialMethod and device for thermal treatment of fine-grained material
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Material, beispielsweise Zementrohmehl, insbesondere durch Kalzinieren mit direkter Zuführung von Teilsekundärluft und Vermischung der Abgase aue der Kalzinierzone mit den Abgasen aus der Sinterzone bei vorzugsweiser zweiflutiger Vorwärmung*The invention relates to a method and the associated apparatus for the thermal treatment of fine-grained material, such as cement raw meal, in particular by calcination with direct supply of partial secondary air and mixing the exhaust gases out of the calcining zone with the exhaust gases from the sintering zone in vorzugsweiser double-flow preheating *
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bekannt, daß zur besseren Vorbereitung des Rohstoffes auf den Klinkerbrennprozeß in einem Drehrohrofen mit vorgeschaltetem Wärmetauscher die Kalzinierung des Rohstoffes in einem separaten Kalzinierreaktor durchgeführt wird· Die Kalzinierreaktoren sind mit einer oder · mehreren Brennstoffeintragsvorrichtungen ausgerüstet. Durch Zufuhr von Brennstoff bzw· Wärmeenergie in den Kalzinierreaktor ist es möglich, eine Dekarbonisation des aufgegebenen Rohstoffes bis zu 90 % zu erreichen.It is known that in order to better prepare the raw material for the clinker burning process in a rotary kiln with upstream heat exchanger, the calcination of the raw material is carried out in a separate calcination reactor. The calcination reactors are equipped with one or more fuel introduction devices. By supplying fuel or heat energy into the calcination reactor, it is possible to achieve a decarbonization of the abandoned raw material up to 90 % .
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Danach erfolgt die weitere Wärmebehandlung des vorkalzinierten Materials in einem Sinterreaktor, beispielsweise einem Drehrohrofen, während die Abgase des Drehrohrofens und des Kalzinierreaktors zur Vorwärmung des Rohmaterials verwendet werden·Thereafter, the further heat treatment of the precalcined material is carried out in a sintering reactor, for example a rotary kiln, while the exhaust gases of the rotary kiln and the calcining reactor are used to preheat the raw material.
Zur Verbesserung der Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie im Kalzinierreaktor und zur Erhöhung des Kalzinierungsgrades ist bekannt, das im Zyklonvorwärmer vorgewärmte Material unter Zugabe von Brennstoff und Primärluft einen senkrecht stehenden Gaserzeuger aufzugeben. Der Gaserzeuger ist als fallender Reaktor ausgebildet, in dem das Gas und das Material im Gleichstrom transportiert wird· Gleichzeitig wird der Brennstoff durch die Strömung gleichmäßig verteilt und es erfolgt eine Teilverbrennung des Brennstoffes und eine Teilkalzination des Materials·To improve the utilization of the heat energy supplied in the calcining reactor and to increase the degree of calcination is known to abandon the preheated in Zyklonvorwärmer material with the addition of fuel and primary air a vertical gas generator. The gas generator is designed as a falling reactor, in which the gas and the material are transported in cocurrent · At the same time, the fuel is distributed evenly by the flow and there is a partial combustion of the fuel and a partial calcination of the material.
Das Material und der verdampfte Brennstoff bewegen sich mit der Primärluft durch den Gaserzeuger abwärts, verbinden sich mit den Abgasen vom Drehrohrofen und strömen dann um 180° umgelenkt gemeinsam aufwärts durch den Gaskanal, dem im unteren Bereich Zweitluft zugeführt wirdo Durch die Zuführung der Zweitluft erfolgt ein vollständiger Ausbrand des Brennstoffes in dem sauerstoffreichen Gas und damit die Kalzination des Materials· Nachteilig dabei ist, daß dem heißen Gasstrom des Gaserzeugers und des Drehrohrofens verhältnismäßig kalte Zweitluft zur Verbrennung des zugeführten Brennstoffes zugeführt wird, was sich nachteilig auf die thermische Effektivität des Kalzinierreaktors auswirkt·The material and the vaporized fuel move with the primary air through the gas generator down, connect with the exhaust gases from the rotary kiln and then flow through 180 ° deflected together upward through the gas channel, the second air is supplied in the lower area by the supply of the secondary air is a Completely burnout of the fuel in the oxygen-rich gas and thus the calcination of the material. The disadvantage is that the hot gas stream of the gas generator and the rotary kiln relatively cold secondary air is supplied to the combustion of the supplied fuel, which adversely affects the thermal efficiency of the calcination reactor ·
Weiterhin ist bekannt, daß zur Intensivierung des Kalziniervorganges und zur Erhöhung der Verweilzeit des Materials in der Kalzinierzone die Gasleitung zwischen Drehrohrofen und untersten Zyklon im Bereich des Materialeintrages mehrere Richtungsänderungen aufweist. Durch die mehrmalige Richtungsänderung des Gasstromes wird erreicht, daß innerhalb des Leitungsquerschnittes unter-It is also known that in order to intensify the calcination process and to increase the residence time of the material in the calcination zone, the gas line between rotary kiln and lowermost cyclone has several changes of direction in the region of the material input. The repeated change in direction of the gas flow ensures that within the cross section of the pipe
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schiedliche Gasgeschwindigkeiten auftreten. Dadurch wird erreicht, daß bei den hohen Gasgeschwindigkeiten ein Durchschießen des Materials entgegen dem Gasstrom verhindert wird und bei geringen Gasgeschwindigkeiten die Verweilzeit des Materials in der Kalzinierzone erhöht wird·different gas velocities occur. It is thereby achieved that at high gas velocities a through-shooting of the material against the gas stream is prevented and at low gas velocities the residence time of the material in the calcining zone is increased.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß durch die Austbildung des Gaakanals zwischen Drehrohrofen und unterstem Zyklon als Kalzinierzone die Bauhöhe des Kalzinierbereiches vergrößert wird.The disadvantage of this device is that the height of the calcination is increased by the formation of the Gaakanals between rotary kiln and the lowest cyclone as calcination.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, bei einem hohen thermischen Wirkungsgrad den Kalzinierungsgrad weiter zu verbessern sowie die Bauhöhe des Reaktors und des vorgeschalteten Vorwärmers zu verringern·The aim of the invention is, with a high thermal efficiency, to further improve the degree of calcination and to reduce the overall height of the reactor and of the upstream preheater.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zum Kalzinieren von vorzugsweise Zementrohmehl bei Verwendung von minderwertigen Brennstoffen und Erzielung von langen Ausbrandstrecken zu schaffen«The object of the invention is to provide a method and the associated apparatus for calcining preferably cement raw meal when using low-grade fuels and achieving long burn-out distances.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß bei der Kalzinierung von vorzugsweise Zementrohmehi dem Kalzinierreaktor tangential im unteren Bereich mit Brennstoff vermischte Tei!sekundärluft aufgegeben wird, die den Kalzinierreaktor von unten nach oben durchströmt. Das Material-Gasgemisch des Kalzinierreaktors wird nach Austritt aus dem Kalzinierreaktor in vertikaler Richtung zweimal um ca· 180° umgelenkt. Dabei ist der Teil nach der ersten Umlenkung als Fallstrecke ausgebildet, während nach der zweiten Umlenkung der Teil als Steigrohr ausgebildet ist· Im oder nach dem Bereich der zweiten Um-According to the invention this is achieved in that in the calcination of preferably Zementrohmehi the Kalzinierreaktor tangentially in the lower part with fuel mixed Tei! Secondary air is fed, which flows through the calcination reactor from bottom to top. The material-gas mixture of the calcination reactor is deflected twice after exit from the calcining reactor in the vertical direction by approximately 180 °. In this case, after the first deflection, the part is designed as a fall path, while after the second deflection the part is designed as a riser · In or after the region of the second change.
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lenkung werden dem Gas-Materialstrom die Abgase des Drehrohrofens zugemischt· Durch die heißen Abgase des Drehrohrofens und durch die zusätzliche Zugabe von festen Brennstoffen im Bereich des Drehofeneinlaufs erfolgt in den Steigrohr die nahezu vollständige Kalzination des Materials·The exhaust gases from the rotary kiln are added to the gas flow. · The hot exhaust gases of the rotary kiln and the additional addition of solid fuels in the area of the rotary kiln inlet allow the almost complete calcination of the material in the riser pipe.
Um das Ausbrandverhalten der im Bereich des Ofeneinlaufes zugeführten festen Brennstoffe weiter zu verbessern, ist im unteren Bereich des Steigrohres eine Zuführung von Tertiärluft vorgesehen·In order to further improve the burnout behavior of the solid fuels supplied in the region of the kiln inlet, a supply of tertiary air is provided in the lower region of the riser pipe.
In einem Zyklon erfolgt die Trennung des kalzinierten Materials vom Gasstrom. Der Gasstrom wird zur Vorwärmung des Materials einem ein- oder zweiflutigem Vorwärmer zugeführt, während das Material zur weiteren thermischen Behandlung einem Sinteraggregat zugeführt wird.In a cyclone, the separation of the calcined material takes place from the gas stream. The gas stream is fed to the preheating of the material a single or double-flow preheater, while the material is supplied to a sintering unit for further thermal treatment.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:
Fig· 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ;'. vorgeschalteten zweiflutigen VorwärmerFig. 1 shows the device according to the invention with; '. upstream double-flow preheater
; Fig. 2 die Darstellung der erfindungsgemäßen • Vorrichtung; 2 shows the illustration of the device according to the invention
Dem Kalzinierreaktor 9 wird im unteren Bereich tangential über die Tertiärluftleitung 15 die Tertiärluft vom Kühlaggregat .: zugeführt. Vor Eintritt in den Kalzinierreaktor wird der Tertiärluft über die Brennstoffzufuhr 14 Brennstoff zugeführt, der dann im aufsteigendem Gasstrom im Kalzinierreaktor 9 verbrennt«The calcining reactor 9 is supplied with the tertiary air from the cooling unit: in the lower area tangentially via the tertiary air line 15. Before entering the calcining reactor, the tertiary air is supplied with fuel via the fuel feed 14, which then burns in the ascending gas flow in the calcining reactor 9.
Aus dem Zyklon 8, der letzten Stufe eines mehrstufigen Zyklonvorwärmers, gelangt das vorgewärmte Material über eine Materialleitung in den Kalzinierreaktor 9· Dort er-From the cyclone 8, the last stage of a multistage cyclone preheater, the preheated material passes via a material line into the calcining reactor 9.
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folgt im aufsteigenden Gasstrom ein Warmetausch zwischen Gas und Material, wobei das Material einer Kalzination unterzogen wird.follows in the ascending gas flow a heat exchange between gas and material, whereby the material is subjected to a calcination.
Im unteren Teil des Kalzinierreaktors 9 ist axial eine Leitung 17 angeordnet, die in den Drehofeneinlauf 20 mündet ο Diese Leitung 17 ist mit einem Absperrorgan versehen, wodurch regelbar eine Zuführung von Abgasen aus dem Drehrohrofen 18 in den Kalzinierreaktor 9 erfolgt. Außerdem werden durch die Leitung 17 Materialteilchen aus dem Kalzinierreaktor 9 direkt dem Drehrohrofen 18 zugeführt, die in Folge ihrer Größe nicht mit dem Gasstrom mitgerissen wurden·In the lower part of the calcination reactor 9, a line 17 is arranged axially, which opens into the rotary kiln inlet 20 o this line 17 is provided with a shut-off valve, whereby controllably a supply of exhaust gases from the rotary kiln 18 takes place in the calcination 9. In addition, 17 material particles from the calcination reactor 9 are fed directly through the line 17 to the rotary kiln 18, which were not entrained in consequence of their size with the gas stream ·
Nach Austritt des Material-Gasgemisches aus dem Kalzinierreaktor 9 erfolgt in vertikaler Richtung eine Umlenkung des Material-Gasgemisches um ca« 180°, In dem nach unten gerichteten Fallrohr 10 erfolgt ein weiterer Wärmeübergang zwischen Gas und Material durch den vollständigen Ausbrand des zugeführten Brennstoffes· Dabei sind die durch die Kalzinierung im Kalzinierreaktor 9 und die im Fallrohr 10 gebildeten Behandlungszonen annähernd gleich lang·After discharge of the material-gas mixture from the calcination 9 takes place in the vertical direction, a deflection of the material-gas mixture to about 180 °, in the downwardly directed downpipe 10 is another heat transfer between gas and material by the complete burnout of the supplied fuel · doing the treatment zones formed by the calcination in the calcination reactor 9 and the downcomers 10 are approximately the same length
Nach erneuter Umlenkung des Material-Gasgemisches um ca. 180° wird das Material-Gasgemisch des Kalzinierreaktors 9 mit den Abgasen des Drehrohrofens 18 vermischt· Durch Zuführung von festen Brennstoffen, wie Altreifen, Stückkohle oder dergleichen, mittels einer Aufgabevorrichtung 21 im Bereich des Drehofeneinlaufs 20 und dessen Verbrennung wird die Temperatur der Ofenabgase weiter erhöht. In dem mit erweiterten Querschnitt ausgebildeten Steigrohr 11, das mit dem Drehofeneinlauf 20 des Drehrohrofens 18 verbunden ist und in dem das Fallrohr 10 mündet, erfolgt die Restkalzination des bereits kalzinierten Materials,After renewed deflection of the material-gas mixture by about 180 °, the material-gas mixture of the calciner 9 is mixed with the exhaust gases of the rotary kiln 18 by supplying solid fuels, such as scrap tires, charcoal or the like, by means of a feeder 21 in the region of the rotary kiln inlet 20th and its combustion, the temperature of the kiln exhaust gases is further increased. In the riser 11 formed with an expanded cross-section, which is connected to the rotary kiln inlet 20 of the rotary kiln 18 and in which the downpipe 10 opens, the residual calcination of the already calcined material takes place,
Zum besseren Ausbrand der im Drehofeneinlauf 20 zugeführten festen Brennstoffe mündet im unteren Teil des Steigrohres 11 eine Teilleitung 16 der Tertiärluftleitung 15 ein, die sauerstoffreiche Kühlerabluft zuführt. Durch einFor better burnout of fed in the rotary kiln inlet 20 solid fuels opens in the lower part of the riser 11, a partial line 16 of the tertiary air duct 15, which supplies oxygen-rich radiator exhaust air. Through a
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nicht dargestelltes Absperrorgan in der Teilleitung 16 lassen sich die Ausbrandverhältnisse der festen Brennstoffe in dem Steigrohr 11 beeinflussen und entsprechend den gewünschten Bedingungen einstellen.not shown obturator in the sub-line 16 can influence the Ausbrandverhältnisse the solid fuels in the riser 11 and adjust according to the desired conditions.
In einem Zyklon 12 erfolgt die Trennung des Materials vom Gasstrom. Das kalzinierte Material wird über die Materialleitung 19 dem Drehofeneinlauf 20 und somit dem Drehrohrofen 18 zur weiteren thermischen Behandlung aufgegeben. Die Abgase verlassen über ein Steigrohr 13 den Zyklon und werden einem mehrstufigen Vorwärmer zur Vorwärmung des Zementrohmehls zugeführt·In a cyclone 12, the separation of the material from the gas stream. The calcined material is fed via the material line 19 to the rotary kiln inlet 20 and thus to the rotary kiln 18 for further thermal treatment. The exhaust gases leave the cyclone via a riser 13 and are fed to a multi-stage preheater for preheating the cement raw meal.
In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Kalziniervorrichtung mit einem zweiflutigem Vorwärmer dargestellt, wobei an dem Steigrohr 11 tangential zwei Zyklone 12 angeordnet sind, von denen die Gasleitungen bei gleicher Verteilung der Gasmenge jeweils in eine Vorwärmerflut münden. In der einen Flut wird das Abgas nacheinander durch die Zyklone 7, 5, 3 und dem Doppelzyklon 1 geleitet, während in der anderen Flut das Abgas nacheinander die Zyklone 8, 6, 4 und den Doppelzyklon 2 durchströmen. Materialseitig sind die Zyklone des Vorwärmers so geschaltet, daß das Material nacheinander die Zyklone 1 bis 8 durchläuft bevor es dem Kalzinierreaktor 9 aufgegeben wird.In Figure 1, the calcination device according to the invention is shown with a double-flow preheater, wherein on the riser 11 tangentially two cyclones 12 are arranged, of which the gas lines each open into a Vorwärmerflut with the same distribution of gas. In one tide, the exhaust gas is passed in succession through the cyclones 7, 5, 3 and the double cyclone 1, while in the other tide, the exhaust gas sequentially flows through the cyclones 8, 6, 4 and the double cyclone 2. On the material side, the cyclones of the preheater are switched so that the material successively passes through the cyclones 1 to 8 before it is the calcination reactor 9 abandoned.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß durch die langen Ausbrandwege eine sehr gute Ausnutzung der dem Kalzinierreaktor zugeführten Brennstoffwärme sowie der Drehrohrofenabgaswärme und der dem Ofeneinlauf zugeführten festen Brennstoffwärme erreicht wird. Das hat zur Folge, daß durch die langen Ausbrandwege die Verweilzeit des Materials im Kalzinationsbereich verlängert wird und somit eine nahezu vollständige Kalzination des Materials erfolgte Durch die langen Ausbrandwege ist es möglich, minderwertige Brennstoffe einzusetzen und den thermischen Wirkungsgrad der Gesamtanlage zu verbessern ο Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die zweimalige Umlenkung des Material-Gasstromes in vertikaler Richtung die Bauhöhe der Gesamtanlage auch bei sehr langen Ausbrandstrecken gering gehalten wird.The advantages of the invention are that by the long Ausbrandwege a very good utilization of the calcination reactor supplied fuel heat and the rotary kiln exhaust gas heat and the furnace inlet supplied solid fuel heat is achieved. This has the consequence that the residence time of the material in the calcination is extended by the long Ausbrandwege and thus a nearly complete calcination of the material was made by the long Ausbrandwege it is possible to use inferior fuels and improve the thermal efficiency of the entire system ο Another advantage the invention consists in that the height of the entire system is kept low even with very long Ausbrandstrecken by the two-time deflection of the material gas flow in the vertical direction.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD23797582A DD205421A1 (en) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | METHOD AND DEVICE FOR THE THERMAL TREATMENT OF FINE-COATED MATERIAL |
Applications Claiming Priority (1)
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DD23797582A DD205421A1 (en) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | METHOD AND DEVICE FOR THE THERMAL TREATMENT OF FINE-COATED MATERIAL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD205421A1 true DD205421A1 (en) | 1983-12-28 |
Family
ID=5537129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD23797582A DD205421A1 (en) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | METHOD AND DEVICE FOR THE THERMAL TREATMENT OF FINE-COATED MATERIAL |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD205421A1 (en) |
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1982
- 1982-03-09 DD DD23797582A patent/DD205421A1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
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