DE102006023677A1 - Plant and process for the production of cement clinker - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker mit einem Drehrohrofen zum Brennen von vorgewärmtem und ggf. vorcalciniertem Material zu Zementklinker und einem Kühler zum Kühlen des gebrannten Zementklinkers, wobei der eine Ofen und der eine Kühler derart betrieben werden, dass sich eine Gesamtproduktion von wenigstens 14000 t/d ergibt.The invention relates to a plant and a method for producing cement clinker with a rotary kiln for firing preheated and possibly precalcined material to cement clinker and a cooler for cooling the fired cement clinker, wherein the one furnace and a cooler are operated such that a Total production of at least 14000 t / d results.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker mit einem Drehrohrofen zum Brennen von vorgewärmtem und ggf. vorcalciniertem Material zu Zementklinker und einem Kühler zum Kühlen des gebrannten Zementklinkers.The The invention relates to a plant and a method for the production of cement clinker with a rotary kiln for burning preheated and optionally precalcined material to cement clinker and a cooler for Cool of the fired cement clinker.

Da für die Zementherstellung ein enormer Energiebedarf erforderlich ist, bemüht man sich durch geeignete Maßnahmen Energie einzusparen. So erfolgt die Zerkleinerung mit energetisch günstigen Gutbettwalzenmühlen und Vorcalcinatoren werden mit einem großen Anteil an Sekundärbrennstoffen betrieben.There for the Cement production an enormous energy requirement is required, one strives through appropriate measures To save energy. So the crushing takes place with energy Great material bed roller mills and precalcinators come with a large proportion of secondary fuels operated.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Effizienz einer Anlage bzw. eines Verfahrens zur Herstellung von Zementklinker weiter zu steigern.Of the Invention is now the object of the efficiency of a plant or a process for the production of cement clinker on increase.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.According to the invention this Problem solved by the features of claims 1 and 9.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Zementklinker besteht insbesondere aus einem Drehrohrofen zum Brennen von vorgewärmtem und ggf. vorcalciniertem Material zu Zementklinker und einem Kühler zum Kühlen des gebrannten Zementklinkers, wobei der eine Ofen und der eine Kühler für eine Gesamtproduktion von wenigstens 14.000 t/d (Tonnen pro Tag) ausgelegt sind.The inventive plant for the production of cement clinker consists in particular of a Rotary kiln for firing preheated and possibly precalcined Material for cement clinker and a cooler for cooling the fired cement clinker, the one oven and the one cooler for a total production of at least 14,000 t / d (tonnes per day) are designed.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Zementklinker mit einem Drehrohrofen zum Brennen von vorgewärmtem und ggf. vorcalciniertem Material zu Zementklinker und einem Kühler zum Kühlen des gebrannten Zementklinkers werden der eine Ofen und der eine Kühler derart betrieben, dass sich eine Gesamtproduktion von wenigstens 14.000 t/d ergibt.At the inventive method for the production of cement clinker with a rotary kiln for firing from preheated and optionally precalcined material to cement clinker and a cooler for Cool of the fired cement clinker become the one furnace and the one cooler operated such that a total production of at least 14,000 t / d results.

Aus der Praxis sind derzeit Produktionen von 12.000 t/d bis 13.000 t/d Zement bekannt. Eine weitere Produktionssteigerung war jedoch bisher mit der heutigen Technik nicht zu realisieren. So führt eine entsprechend größere Bauform, insbesondere beim Kühler, zu einer deutlichen Qualitätseinbuße, da die erhöhte Klinkermenge nicht mehr in ausreichendem Maße über die Breite des Kühlers verteilt werden kann.Out Currently, the company is producing 12,000 t / d to 13,000 t / d Cement known. However, a further increase in production has so far can not be realized with today's technology. So leads one accordingly larger design, especially with the cooler, to a significant loss of quality, since the increased clinker amount not enough on the Width of the radiator can be distributed.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgesehen, den Kühler völlig neu zu konzipieren und als rotierende Trommel mit einem Einlass und einem Auslass sowie Mitteln zum Zuführen eines Behandlungsmediums auszugestalten. Die Trommel weist im Bereich ihrer Innenwand hin und her bewegliche Förderelemente auf, die das Material in Richtung des Auslasses transportieren.According to one preferred embodiment of the invention is therefore provided, the cooler completely to redesign and as a rotating drum with an inlet and an outlet and means for delivering a treatment medium embody. The drum points in the area of its inner wall and forth movable conveyor elements on, which transport the material in the direction of the outlet.

Bei einem derart ausgestalteten Kühler stellt sich die Problematik der Breitenverteilung nicht und es können Durchsatzleistungen von > 14.000 t/d erreicht werden. Eine höhere Durchsatzleistung bedeutet aber auch eine Verringerung der aufzubringenden Energie.at a cooler designed in this way the issue of width distribution does not arise and it may be throughput reached> 14,000 t / d become. A higher one Throughput also means a reduction of the applied energy.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein herkömmlicher Kühler derart verbessert, dass in seinem Anfangsbereich pneumatische und/oder mechanische Mittel vorgesehen sind, um den vom Drehrohrofen kommenden Klinker über die Breite des Kühlers zu verteilen. In einer diesbezüglichen Ausgestaltung ist im Anfangsbereich des Kühlers ein statischer Rost mit mindestens 2 zueinander geneigten Teilflächen vorgesehen, über die das zu kühlende Gut auf den eigentlichen Kühlrost abrutscht und dabei über die Breite verteilt wird.According to one Another embodiment of the invention is a conventional cooler improved so that in its initial area pneumatic and / or mechanical means are provided to the coming of the rotary kiln Clinker over the width of the radiator to distribute. In a related matter Design is in the beginning of the radiator with a static rust at least 2 mutually inclined partial surfaces provided over the the to be cooled Good on the actual cooling grid slipping and over the width is distributed.

In einer anderen Ausgestaltung weist der Kühler zum Transport des zu kühlenden Materials hin- und herbewegliche Förderelemente auf, die zumindest im Anfangsbereich des Kühlers Mitnehmerelemente aufweisen, die das Material in Transportrichtung des Kühlers fördern und gleichzeitig über die Breite des Kühlers verteilen.In In another embodiment, the radiator for transporting the to be cooled Material reciprocating conveying elements, at least in the starting area of the radiator Have driving elements, which the material in the transport direction the radiator promote and at the same time over the width of the radiator to distribute.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den einen Drehrohrofen und den einen Kühler für eine Gesamtproduktion von wenigstens 15.000 t/d auszulegen.According to one Another embodiment of the invention is provided, a rotary kiln and the one cooler for one Total production of at least 15,000 t / d.

Um den Drehrohrofen an die erhöhte Belastung anzupassen, ist vorgesehen, diesen mit mehr als 7 tato/m3 (Tonnen pro Tag und m3) zu belasten. Weiterhin kann der Drehrohrofen mit einer Drehzahl von wenigstens 8 Upm betrieben werden.In order to adapt the rotary kiln to the increased load, it is envisaged to burden it with more than 7 t / m 3 (tons per day and m 3 ). Furthermore, the rotary kiln can be operated at a speed of at least 8 rpm.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Drehrohrofen eine Wärmequelle auf und es ist weiterhin vorgesehen, dass zur Erhöhung der der Wärmequelle ausgesetzten Oberfläche des zu brennenden Materials die Drehzahl des Drehrohrofens auf wenigstens 8 Upm gesteigert und der Drehrohrofen gleichzeitig mit mehr als 7 tato/m3 belastet wird.According to a preferred embodiment, the rotary kiln has a heat source and it is further provided that increased to increase the heat source exposed surface of the material to be burned, the speed of the rotary kiln to at least 8 rpm and the rotary kiln simultaneously loaded with more than 7 tato / m 3 becomes.

Weitere Vorteile und Ausgestaltung der Erfindung werden anhand einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert.Further Advantages and embodiment of the invention will be described with reference to some embodiments and closer to the drawing explained.

In der ZeichnungIn the drawing

1 eine schematische Gesamtansicht einer Zementanlage, 1 a schematic overall view of a cement plant,

2 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Drehrohrofens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a rotary kiln according to a first embodiment; FIG.

3 eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A der 2, 3 a sectional view along the line AA the 2 .

4 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Drehrohrofens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 4 FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a rotary kiln according to a second embodiment; FIG.

5 eine Schnittdarstellung längs der Linie B-B der 4, 5 a sectional view taken along the line BB of 4 .

6 eine schematische Darstellung eines statischen Rostes im Anfangsbereich des Kühlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 6 a schematic representation of a static grate in the beginning of the radiator according to a first embodiment,

7 eine schematische Darstellung eines statischen Rostes im Anfangsbereich des Kühlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 7 a schematic representation of a static grate in the beginning of the radiator according to a second embodiment,

8 eine schematische Draufsicht eines Kühlers zur Veranschaulichung der Mitnehmerelemente im Anfangsbereich, 8th a schematic plan view of a cooler to illustrate the driver elements in the initial area,

9 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Kühlers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und 9 a schematic longitudinal sectional view of a radiator according to another embodiment and

10 eine Schnittdarstellung längs der Linie C-C der 9. 10 a sectional view taken along the line CC of 9 ,

Die in 1 dargestellte Anlage zur Herstellung von Zementklinker besteht im Wesentlichen aus einer Einrichtung 1 zur Vorzerkleinerung der Rohstoffe, Lagerstätten 2 zur Lagerung der Rohstoffe, Einrichtungen 3 zur Mahlung der Rohstoffe, Lager und/oder Homogenisiersilos 4, einem Vorwärmer und ggf. Vorcalcinator 5, einem Drehrohrofen 6, einem Kühler 7, einem Lager 8 für den Zementklinker, eine Einrichtung 9 zur Mahlung des Zementklinkers sowie einer Siloanlage 10 zur Lagerung des fertigen Zements.In the 1 Plant for the production of cement clinker shown consists essentially of a device 1 for pre-shredding raw materials, deposits 2 for storage of raw materials, facilities 3 for grinding the raw materials, storage and / or homogenizing silos 4 , a preheater and possibly precalcinator 5 , a rotary kiln 6 , a cooler 7 a warehouse 8th for the cement clinker, a facility 9 for grinding the cement clinker and a silo plant 10 for storage of the finished cement.

Um die Gesamtproduktion einer derartigen Anlage auf mindestens 14.000 t/d, vorzugsweise wenigstens 15.000 t/d, zu steigern, können insbesondere die einzelnen Anlagenteile in ihrer Bauform entsprechend größer ausgelegt werden. Hierbei stößt man jedoch, insbesondere im Bereich des Drehrohrofens und des Kühlers, auf Grenzen, so dass man bei einer weiteren Vergrößerung der Bauform dieser Bereiche Einbußen in der Klinkerqualität hinnehmen muss.Around the total production of such a plant to at least 14,000 In particular, t / d, preferably at least 15,000 t / d, can be increased the individual plant parts designed in accordance with their design larger become. But here you come across, especially in the area of the rotary kiln and the cooler, on borders, so that at a further enlargement of the design of these areas losses in clinker quality must accept.

Es ist daher vorgesehen, die Steigerung der Gesamtproduktion auf mindestens 14.000 t/d, vorzugsweise wenigstens 15.000 t/d, nicht durch eine entsprechend größere Bauform des Drehrohrofens, sondern durch eine neue Betriebsweise des an sich bekannten Drehrohrofens (2 und 3) oder durch ein neues Drehrohrofenkonzept (4 und 5) zu verwirklichen.It is therefore envisaged that the increase in total production to at least 14,000 t / d, preferably at least 15,000 t / d, not by a correspondingly larger design of the rotary kiln, but by a new mode of operation of the known rotary kiln ( 2 and 3 ) or by a new rotary kiln concept ( 4 and 5 ).

In entsprechender Weise werden im Eingangsbereich des Kühlers neue Maßnahmen ergriffen (6 bis 8), die eine bessere Breitenverteilung des zu kühlenden Klinkers bewirken. Durch die verbesserte Breitenverteilung ist es möglich, den Kühler entsprechend breiter auszulegen, um dadurch den erhöhten Durchsatz zu gewährleisten.Correspondingly, new measures are taken in the entrance area of the cooler ( 6 to 8th ), which cause a better width distribution of the clinker to be cooled. Due to the improved width distribution, it is possible to make the radiator correspondingly wider, thereby ensuring the increased throughput.

Außerdem wird anhand der 9 und 10 ein völlig neues Kühlerkonzept vorgestellt, welches für große Durchsatzleistungen bei hoher Produktqualität ausgelegt ist.In addition, based on the 9 and 10 presented a completely new cooler concept, which is designed for high throughput with high product quality.

Im Folgenden wird zunächst anhand der 2 und 3 die Möglichkeit einer neuen Betriebsweise eines an sich bekannten Drehrohrofens näher erläutert.The following is first based on the 2 and 3 the possibility of a new mode of operation of a known rotary kiln explained in more detail.

Der in 2 dargestellte Drehrohrofen 1 wird über zwei Lager 11, 12 drehbar abgestützt. Über einen geeigneten, nicht näher dargestellten Antrieb wird der Drehrohrofen in Richtung des Pfeils 13 um die Ofenachse 14 gedreht. Das zu brennende Material 15 wird am Eingang 16 des Drehrohrofens 1 aufgegeben und bewegt sich durch den Drehrohrofen bis zu seinem Ausgang 17. Die Bewegung des Materials durch den Drehrohrofen erfolgt zum einen durch die Drehbewegung und zum anderen durch die Neigung des Drehrohrofens.The in 2 illustrated rotary kiln 1 will have two bearings 11 . 12 rotatably supported. About a suitable, not shown drive the rotary kiln is in the direction of the arrow 13 around the oven axis 14 turned. The material to be burned 15 will be at the entrance 16 of the rotary kiln 1 abandoned and moved through the rotary kiln to its exit 17 , The movement of the material through the rotary kiln takes place on the one hand by the rotational movement and on the other by the inclination of the rotary kiln.

Die Ofenachse 14 wird vorzugsweise in einem Bereich von 1° bis 3,5° zur Horizontalen ausgerichtet, sodass der Ausgang 17 tiefer liegt als der Eingang 16. Der Innendurchmesser D beträgt mindestens 4,5 m, vorzugsweise jedoch wenigstens 5 m.The oven axis 14 is preferably aligned in a range of 1 ° to 3.5 ° to the horizontal, so that the output 17 lower than the entrance 16 , The inner diameter D is at least 4.5 m, but preferably at least 5 m.

Im Bereich des Ausgangs 17 ist eine Wärmequelle 18 in Form eines Drehrohrofenbrenners vorgesehen.In the area of the exit 17 is a heat source 18 provided in the form of a rotary kiln burner.

Durch die Drehbewegung des Drehrohrofens 1 wird das zu brennende Material 15 aufgrund der Radialbeschleunigung an der Innenwand 19 mit nach oben genommen, bis das Material aufgrund der Schwerkraft nach unten fällt. Die auf das Material wirkende Radialbeschleunigung hängt insbesondere von der Drehzahl ab. Je größer die Drehzahl ist, umso länger haftet das Material 15 an der Innenwand, bevor es aufgrund der Schwerkraft nach unten fällt. Je höher das Material mitgenommen wird, umso größer ist auch die der Wärmequelle 18 ausgesetzte Oberfläche des zu brennenden Materials 15. Der in 2 eingezeichnete Winkel α kennzeichnet den Winkelbereich, in dem das Material an der Innenwand haftet. Es stellt somit ein Maß für die der Wärmequelle ausgesetzten Oberfläche des zu brennenden Materials dar.By the rotary motion of the rotary kiln 1 becomes the material to be burned 15 due to the radial acceleration on the inner wall 19 taken up until the material falls down due to gravity. The radial acceleration acting on the material depends in particular on the speed. The higher the speed, the longer the material adheres 15 on the inner wall before it falls down due to gravity. The higher the material is taken, the greater the heat source 18 exposed surface of the material to be fired 15 , The in 2 Plotted angles α indicate the angular range in which the material adheres to the inner wall. It thus represents a measure of the heat source exposed surface of the material to be fired.

Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat sich gezeigt, dass eine höhere Umdrehungszahl keineswegs zu einer geringeren Verweilzeit des Materials im Drehrohrofen führen muss. Diese Erkenntnis beruht im Wesentlichen auf zwei Effekten, die einen Rücktransport eines Teils des Materials bewirken. Der eine Effekt ergibt sich dadurch, dass die Streuwirkung des von weiter oben nach unten fallenden Materials größer ist und somit ein größerer Anteil des Materials zurück transportiert wird und außerdem mehr Material vom Gasstrom, der den Drehrohrofen vom Ausgang zum Eingang durchsetzt, in Richtung des Eingangs mitgerissen wird.In the experiments underlying the invention has been shown that a higher order However, the number of revolutions must by no means lead to a shorter residence time of the material in the rotary kiln. This finding is based essentially on two effects that cause a return transport of a part of the material. One effect results from the fact that the scattering effect of the material falling from above downwards is larger and thus a larger proportion of the material is transported back and also more material from the gas stream, which passes through the rotary kiln from the output to the input, in the direction of the input being carried away.

Abhängig von der Drehzahl, den Hafeigenschaften des zu brennenden Materials und den Hafteigenschaften der Innenwand des Drehrohrofens kann die mittlere Verweilzeit des Materials gezielt eingestellt werden.Depending on the speed, the Hafeigenschaften of the material to be burned and the adhesive properties of the inner wall of the rotary kiln, the middle Dwell time of the material can be adjusted specifically.

Die Erhöhung der der Wärmequelle ausgesetzten Oberfläche des zu brennenden Materials und die sich ergebenden Rücktransporteffekte, ermöglichen die Durchsatzleistung des Drehrohrofens auf mehr als 7, vorzugsweise mehr als 7,5, tato/m3 zu erhöhen.The increase of the heat source exposed surface of the material to be fired and the return transport effects arising, the throughput of the rotary kiln allow to more than 7, preferably to increase more than 7.5 tpd / m 3.

Neben der erhöhten Drehzahl von mehr als 8 Upm kann es von Vorteil sein, wenn die Hafteigenschaften des zu brennenden Materials durch geeignete Materialanpassung verringert werden. Außerdem könnte die Innenwand 19 des Drehrohrofens, zumindest über einen Teil der Ofenlänge, derart beschichtet werden, dass ein übermäßiges Anbacken des Materials an der Innenwand vermieden wird. Beide Maßnahmen ermöglichen eine Erhöhung der Drehzahlen, ohne dass es im Bereich des Ausgangs zum Zentrifugieren des Materials kommt. Gerade in diesem hinteren Bereich des Drehrohrofens kommt es aufgrund der höheren Temperaturen leicht zu größeren Anbackungen, welche die Mitnahme des Materials begünstigen. Die Ansatzbildung hat auch zur Folge, dass sich der Innendurchmesser des Drehrohrofens vom Eingang zum Ausgang verjüngt. Die Erhöhung der Drehzahl auf mehr als 8 Upm und die Steigerung der Belastung auf mehr als 7 tato/m3 ermöglichen einen energetisch günstigen Betrieb des Drehrohrofens, ohne dass Einbußen bei der Qualität des Endproduktes hingenommen werden müssen. Gleichzeitig kann die Gesamtproduktion auf mindestens 14, vorzugsweise sogar wenigstens 15.000, t/d gesteigert werden.In addition to the increased speed of more than 8 rpm, it may be advantageous if the adhesive properties of the material to be fired are reduced by suitable material adaptation. In addition, the inner wall could 19 of the rotary kiln, at least over part of the length of the kiln, be coated in such a way that excessive caking of the material on the inner wall is avoided. Both measures make it possible to increase the rotational speeds without centrifuging the material in the region of the exit. Especially in this rear region of the rotary kiln, it is easy to larger caking due to the higher temperatures, which favor the entrainment of the material. The formation of deposits also has the consequence that the inner diameter of the rotary kiln tapers from the input to the output. The increase of the speed to more than 8 rpm and the increase of the load to more than 7 t / m 3 enable an energetically favorable operation of the rotary kiln, without compromising on the quality of the final product must be accepted. At the same time, the total production can be at least 14 , preferably even at least 15,000, t / d be increased.

Anhand der 4 und 5 wird ein neues Konzept für einen Drehrohrofen 1 beschrieben. Der Drehrohrofen 1 besteht wiederum aus einer rotierbaren Trommel 20, die wiederum einen Einlass 16 und einen Auslass 17 aufweist. Im Bereich ihrer Innenwand 20a sind in der Trommel hin und her bewegliche Förderelemente 21 vorgesehen, die das Material 15 in Richtung des Auslasses 17 transportieren.Based on 4 and 5 becomes a new concept for a rotary kiln 1 described. The rotary kiln 1 again consists of a rotatable drum 20 which in turn has an inlet 16 and an outlet 17 having. In the area of its inner wall 20a are in the drum reciprocating conveying elements 21 provided the material 15 in the direction of the outlet 17 transport.

Die Förderelemente 15 erstrecken sich in Längsrichtung der Trommel 20 und können, in ihrer Länge gesehen, aus einzelnen oder mehreren austauschbaren Modulen bestehen. Die Förderelemente 15 werden über geeignete Antriebe 22, beispielsweise hydraulische Antriebe, betätigt, wobei wahlweise jedes Förderelement einen eigenen Antrieb oder auch mehrere Förderelemente einen gemeinsamen Antrieb aufweisen können.The conveyor elements 15 extend in the longitudinal direction of the drum 20 and, seen in their length, may consist of single or multiple interchangeable modules. The conveyor elements 15 be through suitable drives 22 , For example, hydraulic actuators, actuated, wherein optionally each conveyor element may have its own drive or a plurality of conveying elements a common drive.

Die Antriebe 22 gewährleisten eine hin und her gehende Bewegung der Förderelemente 15 gemäß den Doppelpfeilen 23 in 4. Die Hublänge, die Geschwindigkeit in Transportrichtung des Materials (Vorhub) sowie die Geschwindigkeit beim Rückhub bzw. deren Frequenzen können entweder für alle Elemente oder für bestimmte Gruppen von Elementen gleich- oder unterschiedlich groß eingestellt werden.The drives 22 ensure a reciprocating movement of the conveying elements 15 according to the double arrows 23 in 4 , The stroke length, the speed in the transport direction of the material (pre-stroke) and the speed at the return stroke or their frequencies can be set either equal or different sizes for all elements or for certain groups of elements.

So ist es beispielsweise denkbar, dass alle Förderelemente einen gemeinsamen Hub in Transportrichtung ausführen, während der Rückhub einzeln oder in Gruppen erfolgt. Auch ist es denkbar, die Geschwindigkeit des Vorhubs kleiner als die Geschwindigkeit des Rückhubs zu wählen. Die nach innen weisende und mit dem Material in Kontakt kommende Oberfläche der Förderelemente kann vorzugsweise einen Verschleiß-/Temperaturschutz 24 aufweisen, der aus einem geeigneten hitzebeständigen Material besteht.So it is conceivable, for example, that all conveyor elements perform a common stroke in the transport direction, while the return stroke is done individually or in groups. It is also conceivable to choose the speed of the forward stroke smaller than the speed of the return stroke. The inwardly facing and coming into contact with the material surface of the conveying elements may preferably wear / temperature protection 24 have, which consists of a suitable refractory material.

Die Oberfläche der Förderelemente, hier im Bereich des Verschleiß-/Temperaturschutzes 24, kann glatt oder vorzugsweise profiliert ausgebildet sein. Das Profil der Oberfläche ist dabei insbesondere so ausgestaltet, dass es einen Transport des Materials in Transportrichtung begünstigt und andererseits aber beim Rückhub möglichst wenig Material mitnimmt. Weiterhin ist es denkbar, dass die Förderelemente Vertiefungen aufweisen. Diese Vertiefungen können auch einen Teil des zu behandelnden Materials festhalten und dadurch als natürlicher Verschleiß-/Temperaturschutz dienen.The surface of the conveyor elements, here in the area of wear / temperature protection 24 , may be smooth or preferably profiled. The profile of the surface is in particular designed so that it favors a transport of the material in the transport direction and on the other hand takes along as little material during the return stroke. Furthermore, it is conceivable that the conveying elements have depressions. These depressions can also hold a portion of the material to be treated and thereby serve as a natural wear / temperature protection.

In an sich bekannter Art und Weise ist im Bereich des Ausganges 17 eine Wärmequelle 18 in Form eines Drehrohrofenbrenners vorgesehen. Auch die für die Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft wird vom Ausgang 17 und hier insbesondere im Bereich der Wärmequelle 18 zugeführt.In a known manner is in the range of the output 17 a heat source 18 provided in the form of a rotary kiln burner. Also, the combustion air required for the combustion is from the output 17 and here in particular in the area of the heat source 18 fed.

Weiterhin ist es aber auch denkbar, dass ein Teil der Verbrennungsluft über die Förderelemente eingeführt wird, indem diese an ihrer Oberfläche entsprechende Austrittsöffnungen aufweisen. Diese Art der zusätzlichen Luftzufuhr ist gerade im Bereich der Wärmequelle 18 von besonderem Vorteil, da hier zum einen die Verbrennungsluft benötigt wird und zum anderen diese Luft gleichzeitig zur Kühlung der Förderelemente in diesem Bereich dient.Furthermore, it is also conceivable that a part of the combustion air is introduced via the conveying elements by having corresponding outlet openings on their surface. This type of additional air supply is just in the area of the heat source 18 Of particular advantage, since on the one hand the combustion air is needed and on the other hand this air at the same time for cooling the Conveyor elements in this area is used.

Der anhand der 4 und 5 beschriebene Drehrohrofen bietet auch die Möglichkeit, die Drehzahl so weit zu erhöhen, dass das Material zentrifugiert wird. Bei herkömmlichen Drehrohröfen wird das Überschreiten der so genannten kritischen Drehzahl vermieden, weil ansonsten der Materialtransport nicht mehr gewährleistet werden kann. Bei dem hier dargestellten Drehrohrofen sind jedoch im Bereich der Innenwand der Trommel die hin und her beweglichen Förderelemente 21 vorgesehen, die den Transport und damit auch die Verweilzeit des Materials gezielt regulieren können.The basis of the 4 and 5 described rotary kiln also offers the possibility to increase the speed so far that the material is centrifuged. In conventional rotary kilns exceeding the so-called critical speed is avoided because otherwise the material transport can not be guaranteed. In the case of the rotary kiln shown here, however, the reciprocating conveying elements are in the region of the inner wall of the drum 21 provided that can regulate the transport and thus the residence time of the material targeted.

Mit zunehmender Drehzahl erhöht sich auch entsprechend die dem heißen Behandlungsmedium ausgesetzte Oberfläche des Materialbettes. Dementsprechend kann mit dem oben beschriebenen Drehrohrofen die Durchsatzleistung erhöht werden, ohne dabei Nachteile bei der Wärmebehandlung des Materials und damit der Qualität des Endproduktes zu verzeichnen.With increasing speed increases also according to the exposed to the hot treatment medium surface of the material bed. Accordingly, with the above-described Rotary kiln, the throughput can be increased without disadvantages in the heat treatment of the material and thus the quality of the final product.

Bei herkömmlichen Kühlern wird das zu kühlende Material auf einem feststehenden oder bewegten Kühlrost von einem Eingang zu einem Ausgang gefördert und dabei von einem Kühlgas gekühlt. Bei Kühlern mit großer Breite ergibt sich dabei die Schwierigkeit, das aus dem Drehrohrofen fallende heiße Material möglichst gleichmäßig über die Breite zu verteilen und dadurch eine möglichst gleichmäßige Kühlung zu erreichen.at usual coolers will that be cooled Material on a fixed or moving cooling grid from an entrance to promoted an exit and thereby of a cooling gas cooled. For coolers with big ones Width results in the difficulty that comes from the rotary kiln falling hot Material as possible evenly over the Width to distribute and thereby a uniform cooling as possible to reach.

In den Ausführungsbeispielen gemäß den 6 und 7 ist im Anfangsbereich des Kühlers ein statischer Rost (Einlaufrost) 25 mit wenigstens zwei zueinander geneigten Teilflächen 25a, 25b, 25c vorgesehen, die das zu kühlende Material über die Breite verteilen. In 6 ist der statische Eingangsrost 25 im Wesentlichen pyramidenähnlich ausgebildet. Durch die seitlichen Teilflächen 25a, 25c wird das Material vermehrt auch in die Randbereiche des Kühlers gebracht.In the embodiments according to the 6 and 7 is a static rust (inlet grate) in the starting area of the cooler 25 with at least two mutually inclined partial surfaces 25a . 25b . 25c provided, which distribute the material to be cooled across the width. In 6 is the static entrance grate 25 formed substantially pyramid-like. Through the lateral partial surfaces 25a . 25c The material is increasingly brought into the edge regions of the radiator.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist ein statischer Rost 25' vorgesehen, der ebenfalls zueinander geneigte Teilflächen 25'a, 25'b, 25'c aufweist. Hier ist dieser Rost als Pyramidenstumpf ausgebildet und weist somit noch eine obere Fläche 25'd auf, auf die das vom Drehrohrofen kommende Material auftrifft.In the embodiment according to 7 is a static rust 25 ' provided, which also inclined to each other faces 25'a . 25'b . 25'c having. Here, this rust is designed as a truncated pyramid and thus still has an upper surface 25'd on which impinges the material coming from the rotary kiln.

Der in 8 dargestellte Kühler weist mehrere in Transportrichtung 26 hin und herbewegliche Förderelemente 27 auf, die beispielsweise durch sich in Transportrichtung 26 erstreckende Förderplanken gebildet werden. Die Bewegung der Förderelemente kann nach dem so genannten „Walking-Floor"-Prinzip erfolgen. Insbesondere im Anfangsbereich des Kühlers sind Mitnehmerelemente 28 vorgesehen, die das zu kühlende Material in Transportrichtung 26 des Kühlers fördern und gleichzeitig über die Breite des Kühlers verteilen. Die Mitnehmerelemente 26 werden durch schräg gestellte Ablenkelemente gebildet, deren Winkel, Länge und Anzahl unterschiedlich sein können. Es ist auch denkbar, den Winkel der Mitnehmerelemente 26 einstellbar zu gestalten, um dadurch die Wirkung gezielt anpassen zu können. Von oben und in Transportrichtung betrachtet, sind die Mitnehmerelemente in Form eines umgekehrten V oder U angeordnet. Die Mitnehmerelemente können über die komplette Breite oder nur über einen Teil der Breite vorgesehen werden.The in 8th shown cooler has several in the transport direction 26 reciprocating conveying elements 27 on, for example, by itself in the transport direction 26 extending conveyor planks are formed. The movement of the conveying elements can take place according to the so-called "walking-floor" principle, in particular in the initial region of the cooler are driving elements 28 provided, the material to be cooled in the transport direction 26 promote the cooler while distributing across the width of the radiator. The driver elements 26 are formed by inclined baffles whose angle, length and number can be different. It is also conceivable, the angle of the driver elements 26 adjustable to be able to customize the effect targeted. Viewed from above and in the transport direction, the driver elements are arranged in the form of an inverted V or U. The driver elements can be provided over the entire width or only over part of the width.

Anhand der 9 und 10 wird im Folgenden ein neuartiges Kühlerkonzept näher beschrieben. Der Kühler weist eine rotierbare Trommel 29 auf, die wiederum einen Einlass 30 und einen Auslass 31 aufweist.Based on 9 and 10 In the following, a novel cooler concept is described in more detail. The cooler has a rotatable drum 29 on, in turn, an inlet 30 and an outlet 31 having.

Im Bereich ihrer Innenwand 29a sind in der Trommel hin und her bewegliche Förderelemente 32 vorgesehen, die das zu kühlende Material 33 in Richtung des Auslasses 31 transportieren.In the area of its inner wall 29a are in the drum reciprocating conveying elements 32 provided that the material to be cooled 33 in the direction of the outlet 31 transport.

Die Förderelemente 32 erstrecken sich in Längsrichtung der Trommel 39 und können, in ihrer Länge gesehen, aus einzelnen oder mehreren austauschbaren Modulen bestehen. Die Förderelemente werden über geeignete Antriebe 24, beispielsweise hydraulische Antriebe, betätigt, wobei wahlweise jedes Förderelement einen eigenen Antrieb oder auch mehrere Förderelemente einen gemeinsamen Antrieb aufweisen können.The conveyor elements 32 extend in the longitudinal direction of the drum 39 and, seen in their length, may consist of single or multiple interchangeable modules. The conveying elements are via suitable drives 24 , For example, hydraulic actuators, actuated, wherein optionally each conveyor element may have its own drive or a plurality of conveying elements a common drive.

Die Antriebe 34 gewährleisten eine hin- und hergehende Bewegung der Förderelemente 32 gemäß den Doppelpfeilen 35 in 9. Die Hublänge, die Geschwindigkeit in Transportrichtung sowie die Geschwindigkeit beim Rückhub bzw. die Frequenz kann entweder für alle Elemente oder für bestimmte Gruppen von Elementen gleich- oder unterschiedlich groß eingestellt werden.The drives 34 ensure a reciprocating movement of the conveyor elements 32 according to the double arrows 35 in 9 , The stroke length, the speed in the transport direction as well as the speed during the return stroke or the frequency can be set to be the same or different sizes for all elements or for certain groups of elements.

So ist es beispielsweise denkbar, dass alle Förderelemente 32 einen gemeinsamen Hub in Transportrichtung ausführen, während der Rückhub einzeln oder in Gruppen erfolgt. Auch ist es denkbar, die Geschwindigkeit des Vorhubes kleiner als die Geschwindigkeit des Rückhubes zu wählen.For example, it is conceivable that all conveying elements 32 perform a common stroke in the transport direction, while the return stroke is done individually or in groups. It is also conceivable to choose the speed of the pre-stroke smaller than the speed of the return stroke.

Die nach innen weisende und mit dem Material in Kontakt kommende Oberfläche der Förderelemente kann vorzugsweise einen Verschleiß-/Temperaturschutz 36 aufweisen, der aus geeignetem hitzebeständigen Material besteht.The inwardly facing and coming into contact with the material surface of the conveying elements may preferably wear / temperature protection 36 have, which consists of a suitable heat-resistant material.

Die Oberfläche der Förderelemente kann glatt oder vorzugsweise profiliert ausgebildet sein. Das Profil der Oberfläche ist dabei insbesondere so ausgestaltet, dass es einen Transport des Materials in Transportrichtung begünstigt und andererseits aber beim Rückhub möglichst wenig Material mitnimmt. Weiterhin ist es denkbar, dass die Förderelemente Vertiefungen aufweisen, die einen Teil des zu behandelnden Materials festhalten und so einen natürlichen Verschleiß- bzw. Temperaturschutz bilden.The surface of the conveying elements may be formed smooth or preferably profiled. The profile of the surface is in particular designed so that it favors a transport of the material in the transport direction and on the other hand takes along as little material during the return stroke. Furthermore, it is conceivable that the conveying elements have recesses which hold a part of the material to be treated and thus form a natural wear or temperature protection.

Weiterhin sind Mittel zur Zuführung eines Kühlmediums vorgesehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Förderelemente 32 Austrittsöffnungen 37 auf, die in 9 schematisch dargestellt sind. Die Austrittsöffnungen sind zweckmäßigerweise über den gesamten Kühler in geeigneter Weise verteilt angeordnet. Auf diese Weise kann das zu behandelnde Material im Wesentlichen quer zur seiner Transportrichtung von einem Kühlmedium, beispielsweise Kühlluft, durchströmt werden. Gleichzeitig dient das Kühlmedium auch zur Kühlung der Förderelemente 32.Furthermore, means for supplying a cooling medium are provided. According to an advantageous embodiment, the conveying elements 32 outlet openings 37 on that in 9 are shown schematically. The outlet openings are expediently distributed over the entire radiator in a suitable manner. In this way, the material to be treated can be traversed substantially transversely to its transport direction by a cooling medium, for example cooling air. At the same time, the cooling medium also serves to cool the conveying elements 32 ,

Sowohl bei dem in den 9 und 10 beschriebenen Kühler als auch bei dem in den 3 und 4 dargestellten Drehrohrofen können neben den hin und herbeweglichen Förderelementen 32 auch statische Wandelemente vorgesehen werden, die als Guttragfläche dienen. Es ist somit im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die komplette Innenwand vollständig mit Förderelementen 32 oder mit einer Kombination aus Förderelementen und statischen Wandelementen bedeckt ist.Both in the in the 9 and 10 described cooler as well as in the in the 3 and 4 shown rotary kiln can in addition to the reciprocating conveyor elements 32 Also static wall elements are provided, which serve as Guttragfläche. It is thus within the scope of the invention conceivable that the complete inner wall completely with conveying elements 32 or covered with a combination of conveying elements and static wall elements.

Weiterhin werden die einzelnen Förderelemente und ggf. vorgesehenen Wandelemente zweckmäßigerweise derart abgedichtet, dass ein Materialdurchfall vermieden werden kann.Farther become the individual conveyor elements and possibly provided wall elements expediently sealed in such a way, that a material diarrhea can be avoided.

Der Kühler gemäß den 9 und 10 kann mit einer so hohen Drehzahl betrieben werden, dass das zu kühlende Material 33 in der Trommel zentrifugiert. Auch bei diesem Betriebsmodus stellt sich eine relativ gleichmäßige Schichtdicke ein, wodurch eine gleichmäßige Behandlung des Materials gewährleistet ist. Das Ausnutzen des ganzen Innenumfangs der Trommel ermöglicht zudem eine Behandlung einer entsprechend größeren Materialmenge, so dass der Durchsatz deutlich gesteigert werden kann. Die oben beschriebene neue Betriebsweise eines Drehrohrofens oder das an anhand der 3 und 4 beschriebene neue Drehrohrofenkonzept sowie die anhand der 5 bis 10 beschriebenen Neuerungen an einem Kühler ermöglichen die Steigerung der Gesamtproduktion einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker auf wenigstens 14.000 Tonnen pro Tag, vorzugsweise 15.000 Tonnen pro Tag (t/d).The cooler according to 9 and 10 can be operated at such a high speed that the material to be cooled 33 centrifuged in the drum. Also in this mode of operation, a relatively uniform layer thickness sets, whereby a uniform treatment of the material is ensured. The use of the entire inner circumference of the drum also allows a treatment of a correspondingly larger amount of material, so that the throughput can be significantly increased. The above-described new operation of a rotary kiln or on the basis of 3 and 4 described new rotary kiln concept and the basis of the 5 to 10 The innovations described for a cooler allow the total production of a cement clinker production plant to be increased to at least 14,000 tons per day, preferably 15,000 tons per day (t / d).

Claims (13)

Anlage zur Herstellung von Zementklinker mit a. einem Drehrohrofen (6) zum Brennen von vorgewärmtem und ggf. vorcalciniertem Material zu Zementklinker und b. einem Kühler (7) zum Kühlen des gebrannten Zementklinkers, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Ofen (6) und der eine Kühler (7) für eine Gesamtproduktion von wenigstens 14.000 t/d ausgelegt sind.Plant for the production of cement clinker with a. a rotary kiln ( 6 ) for burning preheated and possibly precalcined material to cement clinker and b. a cooler ( 7 ) for cooling the fired cement clinker, characterized in that the one furnace ( 6 ) and a cooler ( 7 ) are designed for a total production of at least 14,000 t / d. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Drehrohrofen (6) und der eine Kühler (7) für eine Gesamtproduktion von wenigstens 15.000 t/d ausgelegt sind.Plant according to claim 1, characterized in that the rotary kiln ( 6 ) and a cooler ( 7 ) are designed for a total production of at least 15,000 t / d. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigerung der Gesamtproduktion auf wenigstens 14.000 t/d nicht durch eine entsprechend größere Bauform des Drehrohrofens erfolgt.Plant according to claim 1, characterized in that the increase in total production to at least 14,000 t / d is not by a correspondingly larger design of the rotary kiln. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (7) als rotierende Trommel (29) mit einem Einlass (30) und einem Auslass (31) sowie Mitteln zum Zuführen eines Behandlungsmedium ausgestaltet ist.Plant according to claim 1, characterized in that the cooler ( 7 ) as a rotating drum ( 29 ) with an inlet ( 30 ) and an outlet ( 31 ) and means for supplying a treatment medium is configured. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (7) als rotierende Trommel (29) mit einem Einlass (30) und einem Auslass (31) sowie Mitteln zum Zuführen eines Behandlungsgases ausgestaltet ist, wobei die Trommel im Bereich ihrer Innenwand (29a) hin und her bewegliche Förderelemente (32) aufweist, die Material in Richtung des Auslasses transportieren.Plant according to claim 1, characterized in that the cooler ( 7 ) as a rotating drum ( 29 ) with an inlet ( 30 ) and an outlet ( 31 ) and means for supplying a treatment gas is configured, wherein the drum in the region of its inner wall ( 29a ) reciprocating conveying elements ( 32 ), which transport material in the direction of the outlet. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (7) in seinem Anfangsbereich pneumatische und/oder mechanische Mittel aufweist, um den vom Drehrohrofen (6) kommenden Klinker über die Breite des Kühlers zu verteilen.Plant according to claim 1, characterized in that the cooler ( 7 ) has in its initial area pneumatic and / or mechanical means to the from the rotary kiln ( 6 ) to distribute existing clinker across the width of the radiator. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (7) in seinem Anfangsbereich einen statischen Rost (25) mit wenigstens zwei zueinander geneigten Teilflächen (25a, 25b, 25c) aufweist, die das zu kühlende Material über die Breite verteilen.Plant according to claim 1, characterized in that the cooler ( 7 ) in its initial area a static rust ( 25 ) with at least two mutually inclined partial surfaces ( 25a . 25b . 25c ), which distribute the material to be cooled across the width. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (7) zum Transport des zu kühlenden Materials hin und her bewegliche Förderelemente (27) aufweist, die zumindest im Anfangsbereich Mitnehmerelemente (28) aufweisen, die das zu kühlende Material in Transportrichtung des Kühlers fördern und das Material gleichzeitig über die Breite des Kühlers verteilen.Plant according to claim 1, characterized in that the cooler ( 7 ) for transporting the material to be cooled to and fro movable conveying elements ( 27 ), which at least in the initial range of driver elements ( 28 ), which convey the material to be cooled in the transport direction of the radiator and at the same time distribute the material across the width of the radiator. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker mit einem Drehrohrofen (6) zum Brennen von vorgewärmtem und ggf. vorcalciniertem Material zu Zementklinker und einem Kühler (7) zum Kühlen des gebrannten Zementklinkers, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Ofen und der eine Kühler derart betrieben werden, dass sich eine Gesamtproduktion von wenigstens 14.000 t/d ergibt.Process for the production of cement clinker with a rotary kiln ( 6 ) for burning preheated and possibly precalcined material to cement clinker and a cooler ( 7 ) for cooling the fired cement clinker, characterized in that the one furnace and the one cooler are operated so as to give a total production of at least 14,000 t / d. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Drehrohrofen (6) und der eine Kühler (7) derart betrieben werden, dass sich eine Gesamtproduktion von wenigstens 15.000 t/d ergibt.Method according to claim 9, characterized in that the rotary kiln ( 6 ) and a cooler ( 7 ) are operated so that a total production of at least 15,000 t / d results. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehrohrofen (6) mit mehr als 7 tato/m3 belastet wird.A method according to claim 9, characterized in that the rotary kiln ( 6 ) is loaded with more than 7 t / m 3 . Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehrohrofen (6) mit einer Drehzahl von wenigstens 8 Upm betrieben wird.A method according to claim 9, characterized in that the rotary kiln ( 6 ) is operated at a speed of at least 8 rpm. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehrohrofen (6) eine Wärmequelle aufweist und zur Erhöhung der der Wärmequelle (18) ausgesetzten Oberfläche des zu brennenden Materials die Drehzahl des Drehrohrofens auf wenigstens 8 Upm gesteigert und der Drehrohrofen gleichzeitig mit mehr als 7 tato/m3 belastet wird.A method according to claim 9, characterized in that the rotary kiln ( 6 ) has a heat source and to increase the heat source ( 18 ) Exposed surface of the material to be fired to increase the rotational speed of the rotary kiln to at least 8 rpm and the rotary kiln is charged simultaneously with more than 7 tpd / m 3.
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