DD206422A1 - PROCESS FOR COOLING HOT SHOE GRIPPERS - Google Patents
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Abstract
DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN VERFAHREN ZUR ABKUEHLUNG HEISSER SCHUETTGUETER, INSBESONDERE VON ZEMENTKLINKER, VORZUGSWEISE BELIT-ZEMENTKLINKER, IN ZWEI KUEHLSTUFEN. ZIEL UND AUFGABE DER ERFINDUNG IST ES, EINE HOHE FRUEHFESTIGKEIT VON BELIT-ZEMENT DURCH EINE KUEHLUNG MIT HOHEM ABKUEHLUNGGRADIENTEN, BEI GLEICHZEITIGER VERBESSERUNG DER WIRTSCHAFLICHKEIT, ZU ERREICHEN. DAZU IST EIN VERFAHREN ZU ENTWICKELN, UM HEISSE FESTSTOFFE, INSBESONDERE BELIT-ZEMENTKLINKER, VON HOHEN TEPMPERATUEN, BEISPIELSWEISE SINTERTEMPERATUR, AUF EINE TEMPERATUR VON CA. 900 GRAD C MIT ABKUEHLGARDIENTEN VON > 150 K/MIN ABZUKUEHLEN. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DER AUS DER SINTERZONE AUSTRETENDE HEISSE SCHUETTGUTSTROM IN EINE LUFTFREI GEHALTENE ERSTE KUEHLSTUFE GELEITET, IN DER DIE ABKUEHLUNG DES KLINKERS MITTELS STARK ENDOTHERMER CHEMISCHER REAKTIONEN VOM TYP DER BEKANNTEN GENERATORGAS- UND/ODER WASSERGASREAKTIONEN, VORZUGSWEISE DURCH DIE REAKTION ZWISCHEN KOHLENDIOXID UND KOHLENSTOFF UND/ODER WASSERDAMPF UND KOHLENSTOFF ERREICHT WIRD. ANSCHLIESSEND ERFOLGT IN EINER ZWEITEN KUEHLSTUFE DIE ABKUEHLUNG MITTELS LUFT BIS ZUR TRANSPORTTEMPERATUR.THE INVENTION CONCERNS A METHOD OF COOLING HOT SHOE GRIPPERS, ESPECIALLY OF CEMENT LINKERS, PREFERABLY BELIT CEMENT LINKERS, IN TWO LEVELS OF COOLING. THE OBJECT AND OBJECT OF THE INVENTION IS TO ACHIEVE A HIGH RESISTANCE OF BELIT-CEMENT BY COOLING WITH A HIGH COOLING GRADIENT, AT THE SAME TIME IMPROVING THE ECONOMY. A METHOD FOR DEVELOPING THIS TO MEASURING HOT SOLIDS, PARTICULARLY BELIT-CEMENTLINKERS, FROM HIGH TEPMPERATUES, FOR EXAMPLE SINTER TEMPERATURE, TO A TEMPERATURE OF APPROX. 900 GRADES C WITH FILLING CHARGES OF> 150 K / MIN. ERFINDUNGSGEMAESS IS OUT OF THE SINTER ZONE ESCAPING HOT SCHUETTGUTSTROM IN AN AIR FREE HELD FIRST KUEHLSTUFE CONDUCTED IN WHICH cooling of KLINKERS BY STRONG endothermic chemical REACTIONS TO THE TYPE OF KNOWN GENERATORGAS- AND / OR WATER GAS REACTIONS, PREFERABLY BY THE REACTION BETWEEN CARBON DIOXIDE AND CARBON AND / OR WATER VAPOR AND CARBON IS REACHED. CONSOLIDATED, IN A SECOND COOLING STAGE, COOLING DOWN IS AIR UP TO TRANSPORT TEMPERATURE.
Description
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Verfahren zur Abkühlung heißer SchüttgüterProcess for cooling hot bulk materials
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abkühlung von einen Brennprozeß durchlaufenden heißen Schüttgütern, insbesondere von Zementklinker, vorzugsweise Belit-Zementklinker, in zwei Kühlstufen«The invention relates to a method for cooling hot solids passing through a firing process, in particular cement clinker, preferably Belit cement clinker, in two cooling stages.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bei der Herstellung von Portlandzementklinker wird u» a· zwecks Wärmerückgewinnung und zwecks Verhinderung des Phasen-Übergangs von ß-C2S in 2T-C2S das Brennprodukt einem Kühlprozeß unterzogen· Die dafür in der Praxis eingesetzten Kühlertypen, wie Planetenkühler, Rostkühler, Rohrkühler, Schachtkühler, Wirbelschichtkühler sowie deren Kombinationen basieren auf der Kühlung mit Luft und ergeben bei Abkühlgeschwindigkeiten von20 bis 100 K/min ein qualitativ hochwertiges EndprodukteIn the production of Portland cement clinker is u »a · for the purpose of heat recovery and to prevent the phase transition of ß-C 2 S in 2T-C 2 S subjected to the firing product, the cooling product used in practice for this type of radiator, planetary cooler, grate cooler, Tube coolers, shaft coolers, fluidized bed coolers and their combinations are based on cooling with air and result in a high-quality end product at cooling rates of 20 to 100 K / min
Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von aktivem Belit-Zementklinker die Kühlung des Brennproduktes von Brenntemperatur auf etwa 900 0C mit wesentlich höheren Abkühlgradien, ten, nämlich > 150 K/min, erfolgen muß, wofür die gegenwärtig eingesetzten Kühlertypen nur mit Luft als Kühlmedium nicht geeignet sind· Die Verwendung von Wasser-Luftgemischen als Kühlmittel, wie bei der Herstellung von Weißzement praktiziert, liefert zwar Abkühlgradienten von > 150 K/min, istIt is known that in the production of active Belit cement clinker, the cooling of the firing product of firing temperature to about 900 0 C with much higher Abkühlgradien, th,> 150 K / min, must be done, for which the currently used types of cooler with air as The use of water-air mixtures as coolant, as practiced in the production of white cement, although cooling gradient of> 150 K / min, is
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jedoch für die Herstellung von Massenbindebaustoffen, wie Portlandzement und aktiver Belit«Zement unökonomisch· Gemäß DE OS 26 32 691 und DE OS 26 38 708 wird vorgeschlagen, die mittels Luftkühlung erzielbaren AbkUhlgradienten zu erhöhen durch zusätzliche Beigabe von festen Zusatzstoffen zum Klinker im Bereich von maximaler Brenntemperatur im Drehofen bis zu einem bestimmten, nicht näher festgelegten Ort in d@r Kühlvorrichtung· Durch diese Maßnahme wird die Belastung der Kühlzone wesentlich herabgesetzt und deren Kühl· leistung beachtlich gesteigert, und zwar um so besser, je feiner der Zusatzstoff und je größer seine Menge ist·However, for the production of mass binding building materials, such as Portland cement and active Belit «uneconomical · According to DE OS 26 32 691 and DE OS 26 38 708 is proposed to increase the achievable by air cooling Abkuhgradgradienten by additional addition of solid additives to the clinker in the range of maximum Firing temperature in the rotary kiln up to a certain, unspecified location in the cooling device. By this measure, the load on the cooling zone is significantly reduced and its cooling performance considerably increased, and the better, the finer the additive and the larger its Quantity is ·
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine hohe Festigkeit von Belit-Zement durch die Kühlung mit hohen Abkühlgradienten zu erreichen, bei gleichzeitiger Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens·The aim of the invention is to achieve high strength of Belit cement by cooling with high Abkühlgradientenienten, while improving the efficiency of the process ·
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, um heiße Feststoffe, insbesondere Belit-Zementklinker, vonh>her Temperatur, beispielsweise Sintertemperatur, auf eine Temperatur von etwa 900 0C mit Abkühlgradienten von y 150 K/min abzuschrecken·The invention is based on the object to develop a method to quench hot solids, in particular belite cement clinker, of H> her temperature, such as sintering temperature, to a temperature of about 900 0 C with a cooling gradient y 150 K / min ·
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kühlprozeß heißer Schüttgüter, vorzugsweise Belitzement, von hohen Temperaturen, beispielsweise Sintertemperatur, auf Transporttemperatur in zwei voneinander getrennten Stufen aufgeteilt wird· In der ersten, kühlluftfreien Stufe erfolgt die "Schreckkühlung11 mit Abkühlgradienten von y 150 K/min© Dies wird dadurch erreicht, daß in dieser Stufe eine mittels thermochemischer Reaktionen angesiedelte Wärmesenke wirksam wir'd·According to the invention the object is achieved in that the cooling process of hot bulk materials, preferably Belitzement, is divided from high temperatures, such as sintering temperature, transport temperature in two separate stages · In the first, cooling air-free stage, the "quench cooling 11 with Abkühlgradgradienten of y 150 K. / min © This is achieved by the fact that in this stage a heat sink located by means of thermochemical reactions becomes effective.
Die thermochemischen Reaktionen mit starker endothermer Wärmetönung sind vorzugsweise die von der Erzeugung von Gene-The thermochemical reactions with strong endothermic heat of reaction are preferably those of the generation of genes.
» 3 ra torgas und Wassergas her bekannten Reaktionen"3 ra torgas and water gas known reactions
G + CO2 + 41 »2 kcal^==Ä 2CO Boudouard-Gleichgewichi C + HpO + 31S4 keal^=Ä CO+H«, WassergasreaktionG + CO 2 + 41 »2 kcal ^ == Ä 2CO Boudouard equilibrium C + HpO + 31 S 4 keal ^ = Ä CO + H ', water gas reaction
deren. Gleichgewichte b©i Temperaturen oberhalb 900 0C praktisch vollständig auf der Produktseite liegen· Um die genannten endothermen Reaktionen ablaufen zu lassen, werden in die erste Kühlstufe neben dem schnell abzukühlenden Peststoff sauerstoffarme, niedertemperaturige Abgase» die beim Brennprozeß mit fossilen Brennstoffen entstehen und sowohl Kohlendioxid als auch Wasserdampf enthalten, sowie Kohlenstoff bzw· kohlenstoffhaltige Substanzen, vorzugsweise fossile Brennstoffe, in einander äquivalenten Mengen eingetragene Niedertemperaturige Abgase sind solche, die einen beträchtlichen Teil ihres Wärmeinhalts auf die wärmezubehandelnden Materialien, beispielsweise während eines Vorwärmprozesses, übertragen haben· Die erste Kühlstufe arbeitet somit mit Abgasen, was gegenüber den bisherigen Kühlverfahren eine Novität darstellt· Da die Reaktionstemperatur der oben genannten Reaktionen oberhalb der Gleichgewichtstemperatur liegt, reagieren Kohlendioxid und Wasserdampf der Abgase mit dem Kohlenstoff unter heftigem Wärmeentzug des heißen Schüttgutes zu den brennbaren Gasen Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die dem Brennprozeß zwecks Ausnutzung ihrer chemisch gebundenen Energie zugeführt werdenο Von besonderer Wichtigkeit für den erzielbaren Kühleffekt ist es, daß die Abgase einen geringen Sauerstoffgehalt aufweisen, der bei < 5 % liegen sollte· Die erreichbaren Abkühlgradienten für den heißen Feststoff liegen dann je nach dem Sauerstoffgehalt des Abgases und des fossilen Brennstoffs im Bereich von 20 < 4 ^ χχ/&V /K/min/ < 1000·their. Equilibria b © i Temperatures above 900 0 C are virtually completely on the product side · In the first cooling stage, in addition to the rapidly cooled pesticide, low-oxygen, low-temperature exhaust gases are produced in the firing process with fossil fuels and both carbon dioxide As well as containing water vapor, as well as carbon or carbonaceous substances, preferably fossil fuels, registered in equivalent amounts low-temperature exhaust gases are those which have transferred a considerable part of their heat content to the heat-treated materials, for example during a preheating · The first cooling stage thus operates with exhaust gases, which is a novelty compared to the previous cooling method · Since the reaction temperature of the above-mentioned reactions is above the equilibrium temperature, carbon dioxide and water vapor react the Ab Carbon monoxide and hydrogen, which are supplied to the burning process for the purpose of exploiting their chemically bound energy, are of great importance for the cooling effect that can be achieved. The exhaust gases have a low oxygen content which is < should be 5% · the achievable cooling gradients for the hot solids are then depending on the oxygen content of the exhaust gas and the fossil fuel in the range of 20 <4 ^ χχ / & V / K / min / <1000 ·
Als zweite Kühlstufe, in der der Peststoff von etwa 900 0C auf Transporttemperatur gekühlt wird, dient ein bekannter Kühlertyp o Kühlmedium ist Luft, deren spezifische Menge dem für die Verbrennung im Drehofen notwendigen Wert angepaßt wirdo Die die zweite Stufe bekannter Bauart verlassende, erhitzte Luft wird direkt, ohne mit Gasgemisch der ersten Kühl-As a second cooling stage, in which the pesticide is cooled from about 900 0 C to transport temperature, is a known type of cooler o cooling medium is air whose specific amount is adapted to the necessary for combustion in the rotary kiln value The heated air leaving the second stage of known design is directly, without using gas mixture of the first cooling
stufe in Kontakt zu kommen, dem Drehofen als Verbrennungsluft zugeführt·come into contact with the rotary kiln as combustion air ·
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werdeno The invention will be explained below with reference to an embodiment o
Belitklinker aus dem Drehofen wird mit einer Temperatur von 1300 0C in die erste, luftfrei gehaltene Kühlstufe aufgegeben« In diese werden gleichseitig Braunkohlenstaub und von nach dem Vorwärmen abgesaugtes, niedertemperaturiges Abgas eingebracht* Alle StoffZuführungen in die erste Kühlstufe erfolgen kontinuierlich·Belitklinker from the rotary kiln is fed with a temperature of 1300 0 C in the first air is kept free cooling stage "In these are equilateral brown coal dust and introduced by stolen after preheating, niedertemperaturiges exhaust * done all material additions in the first cooling stage continuously ·
Das zugeführte Abgas enthält die interessierenden Gaskomponenten in der folgenden Konzentration!The supplied exhaust gas contains the gas components of interest in the following concentration!
Kohlendioxid « 26,8 VoI·-# Wasserdampf « 10,7 VoI·-%Carbon dioxide «26,8 VoI · - # Water vapor« 10,7 VoI · -%
Je nach dem Kohlenstoffgehalt der verwendeten Braunkohle werden beim Brennen von Belit»Zementklinker die spezifischen Brennstaubmengen von etwa 0,038 kg/kgK1 (hoher Kohlenstoffgehalt) bis 0,060 kg/kgK1 (niedriger Kohlenstoffgehalt) in die erste Kühlstufe geführt· Das sind, bezogen auf den gesamten Brennstoffverbrauch beim Klinkerbrennen, etwa 25 bis 40 %· Die äquivalent zuzuführende spezifische Abgasmenge beträgt etwa 0,11 nrioN./kgg., oder bezogen auf die gesamte Abgasmenge etwa 7 560Depending on the carbon content of the lignite used, the specific fuel dust amounts from about 0.038 kg / kg K1 (high carbon content) to 0.060 kg / kg K1 (low carbon content) are fed into the first cooling stage when burning Belit »cement clinker Total fuel consumption in clinker burning, about 25 to 40% · The equivalent amount of exhaust gas to be supplied is about 0.11 nrioN./kgg., or about 7,560 based on the total exhaust gas amount
Bei sauerstoffreinem Abgas beträgt dann der Abkühlgradient etwa 1000 K/min· Enthält das Abgas beispielsweise 5 % Sauerstoff, dann sinkt der Abkühlgradient auf etwa 700 K/min ab. Erfindungsgemäß sind dadurch Abkühlgradienten von 7-150 K/min zu erreichen, die eine wichtige Voraussetzung für die Herstellung eines aktiven Belit-Zementes sind0 In the case of oxygen-free exhaust gas, the cooling gradient is then approximately 1000 K / min. If the exhaust gas contains, for example, 5 % oxygen, then the cooling gradient drops to approximately 700 K / min. Characterized According to the invention cooling gradient of 7-150 K / min to reach, which are an important prerequisite for the production of an active belite cement 0
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD82237863A DD206422A1 (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | PROCESS FOR COOLING HOT SHOE GRIPPERS |
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DD82237863A DD206422A1 (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | PROCESS FOR COOLING HOT SHOE GRIPPERS |
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DD206422A1 true DD206422A1 (en) | 1984-01-25 |
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ID=5537042
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DD82237863A DD206422A1 (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | PROCESS FOR COOLING HOT SHOE GRIPPERS |
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DD (1) | DD206422A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0716052A1 (en) * | 1994-12-07 | 1996-06-12 | Joseph E. Dipl.-Ing. Doumet | Process and installation for cooling and fabrication of bulk material |
WO1997016390A1 (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-09 | Doumet Joseph E | Method and apparatus for producing cement clinker |
-
1982
- 1982-03-04 DD DD82237863A patent/DD206422A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0716052A1 (en) * | 1994-12-07 | 1996-06-12 | Joseph E. Dipl.-Ing. Doumet | Process and installation for cooling and fabrication of bulk material |
WO1997016390A1 (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-09 | Doumet Joseph E | Method and apparatus for producing cement clinker |
US5972104A (en) * | 1995-10-31 | 1999-10-26 | Doumet; Joseph E. | Method and apparatus for producing cement clinker |
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