DE102020204520A1 - Process for the production of cement clinker - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Zementklinker aufweisend die Schritte:Vorwärme von Rohmehl in einem Vorwärmer (12),Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls in einem Kalzinator (14),Brennen des vorgewärmten und kalzinierten Rohmehls in einem Ofen (16) zu Zementklinker, wobei dem Ofen (16) ein Verbrennungsgas mit einem Sauerstoffanteil zugeführt und die Temperatur innerhalb des Ofens (16) ermittelt wird, undKühlen des Zementklinkers in einem Kühler (18),wobei die Sauerstoffzufuhr in den Ofen (16) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens (16) geregelt wird.Die Erfindung betrifft auch eine Zementherstellungsanlage (10) aufweisend- einen Vorwärmer (12) zum Vorwärmen von Rohmehl,- einen Kalzinator (14) zum Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls,- einen Ofen (16) zum Bennen des Rohmehls zu Zementklinker, wobei der Ofen (16) eine Temperaturmesseinrichtung (60) zur Ermittlung der Temperatur innerhalb des Ofens (16) und einen Verbrennungsgaseinlass zum Einlassen eines Verbrennungsgases mit einem Sauerstoffanteil in den Ofen (16) aufweist, und- einen Kühler (18) zum Kühlen des Zementklinkers,wobei die Zementherstellungsanlage eine Steuerungseinrichtung (62) aufweist, die mit der Temperaturmesseinrichtung und dem Verbrennungsgaseinlass verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Sauerstoffzufuhr in den Ofen (16) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens (16) steuert.The present invention relates to a method for producing cement clinker comprising the steps: preheating raw meal in a preheater (12), calcining the preheated raw meal in a calciner (14), burning the preheated and calcined raw meal in an oven (16) to form cement clinker, wherein the furnace (16) is supplied with a combustion gas with an oxygen content and the temperature inside the furnace (16) is determined, and cooling the cement clinker in a cooler (18), the oxygen supply into the furnace (16) depending on the determined temperature within the The invention also relates to a cement production plant (10) having a preheater (12) for preheating raw meal, - a calciner (14) for calcining the preheated raw meal, - an oven (16) for naming the raw meal for cement clinker, the furnace (16) having a temperature measuring device (60) for determining the temperature inside the furnace (16) and a combustion gas has inlet for admitting a combustion gas with an oxygen content into the furnace (16), and a cooler (18) for cooling the cement clinker, the cement production plant having a control device (62) which is connected to the temperature measuring device and the combustion gas inlet and is designed in such a way is that it controls the oxygen supply into the furnace (16) as a function of the determined temperature within the furnace (16).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker.The invention relates to a method for producing cement clinker.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, sauerstoffhaltiges Gas zur Verbrennung von Brennstoff in den Drehrohrofen oder den Kalzinator einer Zementherstellungsanlage einzuführen. Zur Reduzierung der Abgasmenge und um auf aufwändige Reinigungsverfahren verzichten zu können, ist es beispielsweise aus der
Als Kennzeichen der Zusammensetzung und Qualität von Zementklinker dient unter anderem der Kalkstandard. Beispielsweise liegt bei einem Kalkstandard von 95 der Anteil an Alit (Tricalciumsilikat, C3S) üblicherweise bei 60-65 % und der Anteil von Belit (Dicalciumsilikat, C2S) bei 10-20 %, wobei die Klinkermineralogie über die Rohmehlzusammensetzung und die gewählten Brennbedingungen eingestellt wird. Der aus dem oben genannten Verfahren hergestellte Zement weist üblicherweise einen erheblichen Anteil an Belit (Dicalciumsilikat) auf. Dies führt üblicherweise zu geringen Zement-Frühfestigkeiten und einem hohen Energieaufwand beim Mahlen des Zements.The lime standard is one of the characteristics that characterize the composition and quality of cement clinker. For example, with a lime standard of 95, the proportion of alite (tricalcium silicate, C3S) is usually 60-65% and the proportion of belite (dicalcium silicate, C2S) is 10-20%, with the clinker mineralogy being adjusted via the raw meal composition and the selected firing conditions . The cement produced from the above-mentioned process usually has a considerable proportion of belite (dicalcium silicate). This usually leads to low early cement strengths and a high expenditure of energy when grinding the cement.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, die oben genannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur energieeffizienten Herstellung von Zement anzugeben, wobei der Zement optimalerweise einen hohen Anteil an Alit (Tricalciumsilikat) aufweist.The object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages mentioned above and to provide a method for the energy-efficient production of cement, the cement optimally having a high proportion of alite (tricalcium silicate).
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method with the features of independent device claim 1 and by a device with the features of
Ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker umfasst nach einem ersten Aspekt die Schritte:
- Vorwärmen von Rohmehl in einem Vorwärmer,
- Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls in einem Kalzinator,
- Brennen des vorgewärmten und kalzinierten Rohmehls in einem Ofen zu Zementklinker, wobei dem Ofen ein Verbrennungsgas mit einem Sauerstoffanteil zugeführt und die Temperatur innerhalb des Ofens ermittelt wird, und
- Kühlen des Zementklinkers in einem Kühler.
- Preheating of raw meal in a preheater,
- Calcining the preheated raw meal in a calciner,
- Firing the preheated and calcined raw meal in a furnace to form cement clinker, a combustion gas with an oxygen content being fed to the furnace and the temperature inside the furnace being determined, and
- Cooling the cement clinker in a cooler.
Das Verfahren umfasst des Weiteren, dass die Sauerstoffzufuhr in den Ofen in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens gesteuert/ geregelt wird. Unter der Sauerstoffzufuhr ist die Menge, insbesondere das Volumen, an Sauerstoff zu verstehen, die pro Zeiteinheit in den Ofen strömt.The method further comprises that the oxygen supply into the furnace is controlled / regulated as a function of the determined temperature within the furnace. The oxygen supply is to be understood as the amount, in particular the volume, of oxygen which flows into the furnace per unit of time.
Eine Erhöhung des Kalkstandards ist beispielsweise durch Einstellen einer höheren Temperatur in der Sinterzone bei gleicher Verweilzeit des zu brennenden Materials in dem Ofen möglich. In diesem Fall wird bei gleichen Freikalkgehalten im Produkt ein höherer Alit-Gehalt erzielt. Alit-reiche Klinker erzielen bessere Festigkeitseigenschaften im Zement im Vergleich mit Alit- ärmeren Klinkern. Da die Belit Komponente schwerer mahlbar ist als die Alit Komponente, erzeugt der höhere Alit-Gehalt darüber hinaus eine Verringerung des notwendigen elektrischen Energieaufwandes für die Zementklinkermahlung. Insbesondere der Kalkstandard ist mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren einstellbar.An increase in the lime standard is possible, for example, by setting a higher temperature in the sintering zone with the same dwell time of the material to be burned in the furnace. In this case, a higher alite content is achieved with the same free lime content in the product. Alite-rich clinkers achieve better strength properties in cement compared to clinkers with a lower alite content. Since the belite component is more difficult to grind than the alite component, the higher alite content also reduces the electrical energy required for grinding cement clinker. In particular, the lime standard can be adjusted using the method described above.
Das dem Ofen zugeführte Verbrennungsgas hat beispielsweise einen Sauerstoffanteil von mehr als 20,5%, insbesondere mehr als 30%, vorzugsweise mehr als 95%. Das Verbrennungsgas besteht beispielsweise vollständig aus reinem Sauerstoff, wobei der Sauerstoffanteil an dem Verbrennungsgas 100% beträgt. Zur Steuerung/ Regelung der Sauerstoffzufuhr wird beispielsweise der Sauerstoffanteil des Verbrennungsgases erhöht oder verringert, wobei beispielsweise der Verbrennungsgasstrom in den Ofen konstant bleibt. Es ist ebenfalls denkbar, den Verbrennungsgasstrom zu erhöhen oder zu verringern, um die Sauerstoffzufuhr in den Ofen zu erhöhen oder zu verringern. Beispielsweise wird zur Regelung/ Steuerung der Sauerstoffzufuhr in den Ofen der Verbrennungsgasstrom und/ oder der Sauerstoffanteil in dem Verbrennungsgasstrom erhöht oder verringert.The combustion gas fed to the furnace has, for example, an oxygen content of more than 20.5%, in particular more than 30%, preferably more than 95%. The combustion gas consists completely of pure oxygen, for example, the oxygen content of the combustion gas being 100%. To control / regulate the oxygen supply, for example, the oxygen content of the combustion gas is increased or decreased, with the combustion gas flow into the furnace remaining constant, for example. It is also conceivable to increase or decrease the flow of combustion gas in order to increase or decrease the oxygen supply to the furnace. For example, to regulate / control the oxygen supply into the furnace, the combustion gas flow and / or the oxygen content in the combustion gas flow is increased or decreased.
Bei dem Ofen handelt es sich vorzugsweise um einen Drehrohrofen mit einen um seine Längsachse rotierbaren Drehrohr, das vorzugsweise in Förderrichtung des zu brennenden Materials leicht geneigt ist, sodass das Material bedingt durch die Rotation des Drehrohrs und die Schwerkraft in Förderrichtung bewegt wird. Der Ofen weist vorzugsweise an seinem einen Ende einen Materialeinlass zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl und an seinem dem Materialeinlass gegenüberliegenden Ende einen Materialauslass zum Auslassen des gebrannten Klinkers in den Kühler auf. An dem materialauslassseitigen Ende des Ofens ist vorzugsweise der Ofenkopf angeordnet, der den Brenner zum Brennen des Materials und vorzugsweise einen Brennstoffeinlass zum Einlassen von Brennstoff in den Ofen, vorzugsweise zu dem Brenner, aufweist. Der Ofen weist vorzugsweise eine Sinterzone auf, in der das Material zumindest teilweise aufgeschmolzen wird und insbesondere eine Temperatur von 1500°C bis 1800°C, vorzugsweise 1450°C bis 1700°C aufweist. Die Sinterzone umfasst beispielsweise den Ofenkopf, vorzugsweise das in Förderrichtung des Materials hintere Drittel oder die hinteren zwei Drittel des Ofens. Die Temperatur wird vorzugsweise innerhalb der Sinterzone und/ oder des Materialeinlasses des Ofens ermittelt.The furnace is preferably a rotary tube furnace with a rotary tube rotatable about its longitudinal axis, which is preferably slightly inclined in the conveying direction of the material to be burned, so that the material is moved in the conveying direction due to the rotation of the rotary tube and the force of gravity. The furnace preferably has a material inlet at one end for admitting preheated raw meal and at its end opposite the material inlet a material outlet for discharging the burnt clinker into the cooler. At the end of the furnace on the material outlet side, the furnace head, which uses the burner for burning, is preferably arranged of the material and preferably a fuel inlet for admitting fuel to the furnace, preferably to the burner. The furnace preferably has a sintering zone in which the material is at least partially melted and in particular has a temperature of 1500.degree. C. to 1800.degree. C., preferably 1450.degree. C. to 1700.degree. The sintering zone comprises, for example, the furnace head, preferably the rear third or the rear two thirds of the furnace in the conveying direction of the material. The temperature is preferably determined within the sintering zone and / or the material inlet of the furnace.
Das Verbrennungsgas wird beispielsweise vollständig oder teilweise direkt in den Ofenkopf eingeleitet, wobei der Ofenkopf beispielsweise einen Verbrennungsgaseinlass aufweist. Vorzugsweise wird das Verbrennungsgas vollständig oder teilweise über den Materialauslass des Ofens in diesen eingeführt.The combustion gas is, for example, completely or partially introduced directly into the furnace head, the furnace head having, for example, a combustion gas inlet. The combustion gas is preferably completely or partially introduced into the furnace via the material outlet of the furnace.
An den Materialauslass des Ofens schließt sich vorzugsweise der Kühler zum Kühlen des Zementklinkers an.The cooler for cooling the cement clinker is preferably connected to the material outlet of the furnace.
Die Regelung/ Steuerung der Sauerstoffzufuhr in den Ofen in Abhängigkeit der Temperatur innerhalb des Ofens, insbesondere der Sinterzone oder dem Materialeinlass des Ofens bietet den Vorteil einer einfachen Steuerung der Ofentemperatur, wobei vorzugsweise eine stöchiometrische oder überstöchiometrische Verbrennung eingestellt wird.The regulation / control of the oxygen supply into the furnace as a function of the temperature within the furnace, in particular the sintering zone or the material inlet of the furnace, offers the advantage of simple control of the furnace temperature, with preferably stoichiometric or superstoichiometric combustion being set.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird die Temperatur innerhalb des Ofens direkt mittels einer Temperaturmesseinrichtung oder indirekt mittels Prozessparametern, wie insbesondere der Stickoxidgehalt in dem Ofen, die Stromaufnahme des Ofens, der Sauerstoffgehalt in dem Ofen, die Brennstoffzufuhr in den Ofen, die Außentemperatur der Ofenwand und/ oder der Rohmehlzufuhr in den Vorwärmer, ermittelt. Die Prozessparameter werden vorzugsweise jeweils mittels einer jeweiligen Messeinrichtung ermittelt und vorzugsweise an eine Steuerungseinrichtung übermittelt. Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass sie aus einem oder mehreren der ermittelten Parameter die Temperatur innerhalb des Ofens ermittelt.According to a first embodiment, the temperature inside the furnace is measured directly by means of a temperature measuring device or indirectly by means of process parameters, such as in particular the nitrogen oxide content in the furnace, the power consumption of the furnace, the oxygen content in the furnace, the fuel feed into the furnace, the outside temperature of the furnace wall and / or the raw meal feed into the preheater. The process parameters are preferably determined in each case by means of a respective measuring device and preferably transmitted to a control device. The control device is designed in particular in such a way that it determines the temperature within the furnace from one or more of the determined parameters.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Sauerstoffzufuhr in den Ofen und in den Kalzinator derart eingestellt, dass eine überstöchiometrische, insbesondere eine nahstöchiometrische Verbrennung in dem Kalzinator und dem Ofen erfolgt. Die Summe aus der Sauerstoffzufuhr zu dem Ofen und der Sauerstoffzufuhr zu dem Kalzinator ist die Gesamtprozessmenge an Sauerstoff. Vorzugsweise ist eine Sauerstoffmesseinrichtung innerhalb des Vorwärmers angeordnet, sodass der Sauerstoffgehalt des durch den Vorwärmer strömenden Gases ermittelt wird. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie aus dem ermittelten Sauerstoffgehalt des durch den Vorwärmer strömenden Gases die Gesamtprozessmenge an Sauerstoff ermittelt. Insbesondere wird die Aufteilung der Gesamtprozessmenge an Sauerstoff in den Kalzinator und in den Ofen vorzugsweise durch die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Sauerstoffkonzentration in dem durch den Vorwärmer strömenden Gas gesteuert, sodass vorzugsweise in dem Ofen und Kalzinator eine nahstöchiometrische oder überstöchiometrische Verbrennung des Brennstoffs erfolgt. Die ermittelte Gesamtprozessmenge an Sauerstoff wird in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens, insbesondere innerhalb der Sinterzone und/oder dem Materialeinlass des Ofens, auf den Ofen und den Kalzinator aufgeteilt. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Menge an Sauerstoff, die in den Ofen und/ oder den Kalzinator strömt, derart aufteilt, dass die Summe der gesamten Sauerstoffmenge entspricht, die für eine überstöchiometrische Verbrennung notwendig ist. Vorzugsweise wird die Sauerstoffzufuhr in den Kalzinator und den Ofen zusätzlich in Abhängigkeit der dem Ofen und/ oder dem Kalzinator zugeführten Brennstoffmenge und/ oder der Menge an in den Vorwärmer aufgegebenem Rohmehl geregelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die ermittelte Temperatur mit einem Sollwert verglichen und bei einer Abweichung der ermittelten Temperatur von dem Sollwert die Sauerstoffzufuhr in den Ofen und/ oder in den Kalzinator erhöht oder verringert. Bei dem Sollwert handelt es sich um einen Temperatursollwert, der die gewünschte Temperatur innerhalb der Sinterzone und/ oder dem Materialeinlass des Ofens darstellt.According to a further embodiment, the oxygen supply into the furnace and into the calciner is set in such a way that over-stoichiometric, in particular near-stoichiometric, combustion takes place in the calciner and the furnace. The sum of the oxygen supply to the furnace and the oxygen supply to the calciner is the total process amount of oxygen. An oxygen measuring device is preferably arranged inside the preheater, so that the oxygen content of the gas flowing through the preheater is determined. The control device is preferably designed in such a way that it determines the total process quantity of oxygen from the determined oxygen content of the gas flowing through the preheater. In particular, the distribution of the total process amount of oxygen in the calciner and in the furnace is preferably controlled by the control device as a function of the determined oxygen concentration in the gas flowing through the preheater, so that a near-stoichiometric or superstoichiometric combustion of the fuel preferably takes place in the furnace and calciner. The determined total process amount of oxygen is divided between the furnace and the calciner as a function of the determined temperature within the furnace, in particular within the sintering zone and / or the material inlet of the furnace. The control device is preferably designed in such a way that it divides the amount of oxygen flowing into the furnace and / or the calciner in such a way that the sum corresponds to the total amount of oxygen that is necessary for over-stoichiometric combustion. The oxygen supply into the calciner and the furnace is preferably additionally regulated as a function of the amount of fuel supplied to the furnace and / or the calciner and / or the amount of raw meal fed into the preheater.
According to a further embodiment, the determined temperature is compared with a nominal value and, if the determined temperature deviates from the nominal value, the oxygen supply into the furnace and / or into the calciner is increased or decreased. The setpoint is a temperature setpoint that represents the desired temperature within the sintering zone and / or the material inlet of the furnace.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Sollwert in Abhängigkeit der Partikelgrößenverteilung und/ oder des Kalkstandards eingestellt. Vorzugsweise sind unterschiedlichen Kalkstandards unterschiedliche Temperatursollwerte zuzuordnen. Beispielsweise beträgt der Sollwert 1360°C bis 1520°C bei einem Kalkstandard von 95 oder der Sollwert beträgt beispielsweise 1480°C bis 1620°C bei einem Kalkstandard von 100 oder der Sollwert beträgt beispielsweise 1580°C bis 1680°C bei einem Kalkstandard von 104.
Es ist ebenfalls denkbar, dass unterschiedlichen Partikelgrößenverteilungen unterschiedliche Sollwerte zugeordnet sind. Eine grobe Partikelgrößenverteilung erfordert einen höheren Sollwert verglichen mit einer feineren Partikelgrößenverteilung. Ein Rohmehl mit einer relativ groben Partikelgrößenverteilung weist beispielsweise etwa 20 %, bis 25 % oder mehr Rückstand auf 90 µm auf. Durch das Einstellen eines entsprechenden Temperatursollwerts wird gewährleistet, dass das Rohmehl bei gleicher Verweilzeit wie üblich in der Sinterzone vollständig durchreagiert, und dass sich die entsprechenden Klinkerminerale, insbesondere Alit, bilden. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung von elektrischer Mahlenergie bei Herstellung des Zementrohmehles.According to a further embodiment, the target value is set as a function of the particle size distribution and / or the lime standard. Different temperature setpoints should preferably be assigned to different lime standards. For example, the target value is 1360 ° C to 1520 ° C with a lime standard of 95 or the target value is, for example, 1480 ° C to 1620 ° C with a lime standard of 100 or the target value is, for example, 1580 ° C to 1680 ° C with a lime standard of 104 .
It is also conceivable that different target values are assigned to different particle size distributions. A coarse particle size distribution requires a higher target value compared to a finer particle size distribution. A raw meal with a relatively coarse particle size distribution has, for example, about 20%, up to 25% or more residue per 90 μm. By setting a corresponding temperature setpoint, it is ensured that the raw meal is at the same Residence time as usual in the sintering zone completely reacted, and that the corresponding clinker minerals, in particular alite, are formed. This leads to a considerable saving in electrical grinding energy during the production of the raw cement meal.
Vorzugsweise wird die Gesamtprozessmenge an Sauerstoff dem Ofen zugeführt, wobei das dem Ofen zugeführte Verbrennungsgas einen Sauerstoffanteil von mehr als 95% aufweist, sodass die Verbrennung im Ofen überstöchiometrisch erfolgt und in dem Ofenabgas ein Sauerstoffanteil von 50% bis 70% aufweist. Das Ofenabgas wird anschließend dem Kalzinator zugeleitet und bildet vollständig das Verbrennungsgas des Kalzinators.Preferably, the total process amount of oxygen is fed to the furnace, the combustion gas fed to the furnace having an oxygen content of more than 95%, so that the combustion in the furnace is over-stoichiometric and the furnace exhaust gas has an oxygen content of 50% to 70%. The furnace exhaust gas is then fed to the calciner and completely forms the combustion gas of the calciner.
Es ist ebenfalls denkbar, dass dem Ofen lediglich ein Teil der Gesamtprozessmenge an Sauerstoff zugeführt wird und das Verbrennungsgas des Kalzinators lediglich teilweise aus dem Ofenabgas gebildet wird und ein Teil des Verbrennungsgases dem Kalzinator direkt zugeführt wird.It is also conceivable that only part of the total process quantity of oxygen is fed to the furnace and the combustion gas from the calciner is only partially formed from the furnace exhaust gas and part of the combustion gas is fed directly to the calciner.
In den beiden voran genannten Fällen ist die Steuerungseinrichtung wie folgt eingerichtet. Überschreitet die ermittelte Temperatur den Sollwert, wird vorzugsweise die Menge an Verbrennungsgas und/oder die Menge an Sauerstoff in dem Verbrennungsgas, erhöht. Unterschreitet die ermittelte Temperatur den Sollwert, wird die Menge an Verbrennungsgas, und/oder die Menge an Sauerstoff in dem Verbrennungsgas, bei einem Unterschreiten des Sollwerts durch die ermittelte Temperatur verringert. Eine zu hohe Menge an Verbrennungsgas sorgt nach einer Erkenntnis der Erfinder dafür, dass die Temperatur innerhalb des Ofens fällt, da das Ofeninnere durch das überschüssige Verbrennungsgas, das in dem Brennprozess nicht umgesetzt wird, gekühlt wird.In the two aforementioned cases, the control device is set up as follows. If the determined temperature exceeds the setpoint value, the amount of combustion gas and / or the amount of oxygen in the combustion gas is preferably increased. If the determined temperature falls below the setpoint value, the amount of combustion gas and / or the amount of oxygen in the combustion gas is reduced by the determined temperature if the temperature falls below the setpoint value. According to a finding by the inventors, an excessively high amount of combustion gas ensures that the temperature inside the furnace falls, since the inside of the furnace is cooled by the excess combustion gas that is not converted in the burning process.
Dem Ofen wird gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Brennstoff zugeführt und die Zufuhr des Brennstoffs wird in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens geregelt. Vorzugsweise wird die Brennstoffzufuhr erhöht oder verringert, wenn die ermittelte Temperatur von dem vorabbestimmten Sollwert abweicht. Überschreitet die ermittelte Temperatur den vorabbestimmten Sollwert, wird die Brennstoffzufuhr beispielsweise verringert. Unterschreitet die ermittelte Temperatur den vorabbestimmten Sollwert, wird die Brennstoffzufuhr beispielsweise erhöht. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit im Ofeneinlauf ermittelten Temperatur und/ der Menge an Stickoxiden in dem Vorwärmerabgas geregelt wird.According to a further embodiment, a fuel is fed to the furnace and the feed of the fuel is regulated as a function of the determined temperature within the furnace. The fuel supply is preferably increased or decreased if the determined temperature deviates from the predetermined setpoint. If the determined temperature exceeds the predetermined target value, the fuel supply is reduced, for example. If the determined temperature falls below the predetermined target value, the fuel supply is increased, for example. It is also conceivable that the fuel supply is regulated as a function of the temperature determined in the furnace inlet and / of the amount of nitrogen oxides in the preheater exhaust gas.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kühler einen Kühlgasraum auf, durch den ein Kühlgasstrom zum Kühlen des Schüttguts im Querstrom strömbar ist, wobei der Kühlgasraum einen ersten Kühlgasraumabschnitt mit einem ersten Kühlgasstrom und einen sich in Förderrichtung des Klinkers an diesen anschließenden zweiten Kühlgasraumabschnitt mit einem zweiten Kühlgasstrom umfasst, wobei das dem Ofen zugeführte Verbrennungsgas vollständig oder teilweise durch den ersten Kühlgasstrom gebildet wird und wobei die Zufuhr des Verbrennungsgases in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens geregelt wird. Vorzugsweise wird die Zufuhr des Verbrennungsgases erhöht oder verringert, wenn die ermittelte Temperatur von dem vorabbestimmten Sollwert abweicht. Überschreitet die ermittelte Temperatur den vorabbestimmten Sollwert, wird die Zufuhr des Verbrennungsgases beispielsweise verringert. Unterschreitet die ermittelte Temperatur den vorabbestimmten Sollwert, wird die Zufuhr des Verbrennungsgases beispielsweise erhöhtAccording to a further embodiment, the cooler has a cooling gas space through which a cooling gas flow for cooling the bulk material can be flown in cross flow, the cooling gas space having a first cooling gas space section with a first cooling gas flow and a second cooling gas space section adjoining this in the conveying direction of the clinker with a second cooling gas flow comprises, wherein the combustion gas supplied to the furnace is completely or partially formed by the first cooling gas flow and wherein the supply of the combustion gas is regulated as a function of the determined temperature within the furnace. The supply of the combustion gas is preferably increased or decreased if the determined temperature deviates from the predetermined target value. If the determined temperature exceeds the predetermined target value, the supply of the combustion gas is reduced, for example. If the determined temperature falls below the predetermined target value, the supply of the combustion gas is increased, for example
Der Kühler weist eine Fördereinrichtung zum Fördern des Schüttguts in Förderrichtung durch den Kühlgasraum auf. Der Kühlgasraum umfasst einen ersten Kühlgasraumabschnitt mit einem ersten Kühlgasstrom und einen sich in Förderrichtung des Schüttguts an diesen anschließenden zweiten Kühlgasraumabschnitt mit einem zweiten Kühlgasstrom. Der Kühlgasraum ist vorzugsweise nach oben durch eine Kühlgasraumdecke und nach unten durch einen dynamischen und/ oder statischen Rost, vorzugsweise das auf diesem liegende Schüttgut, begrenzt. Bei dem Kühlgasraum handelt es sich insbesondere um den gesamten von Kühlgas durchströmte Raum des Kühlers oberhalb des Schüttguts. Der Kühlgasstrom strömt durch den dynamischen und/ oder statischen Rost, insbesondere durch die Fördereinrichtung, durch das Schüttgut und in den Kühlgasraum. Der erste Kühlgasraumabschnitt ist vorzugsweise in Strömungsrichtung des zu kühlenden Schüttguts direkt hinter dem Kühlereinlass, insbesondere dem Materialauslass des Ofens, angeordnet. Vorzugsweise fällt der Klinker aus dem Ofen in den ersten Kühlgasraumabschnitt.The cooler has a conveying device for conveying the bulk material in the conveying direction through the cooling gas space. The cooling gas space comprises a first cooling gas space section with a first cooling gas flow and a second cooling gas space section adjoining this in the conveying direction of the bulk material with a second cooling gas flow. The cooling gas space is preferably delimited at the top by a cooling gas space ceiling and at the bottom by a dynamic and / or static grate, preferably the bulk material lying on it. The cooling gas space is in particular the entire space of the cooler above the bulk material through which cooling gas flows. The cooling gas flow flows through the dynamic and / or static grate, in particular through the conveying device, through the bulk material and into the cooling gas space. The first cooling gas space section is preferably arranged directly behind the cooler inlet, in particular the material outlet of the furnace, in the flow direction of the bulk material to be cooled. The clinker preferably falls from the furnace into the first cooling gas space section.
Der erste Kühlungsraumabschnitt weist vorzugsweise einen statischen Rost und/ oder dynamischen Rost auf, der unterhalb des Materialauslasses des Ofens angeordnet ist, sodass der aus dem Ofen austretende Klinker schwerkraftbedingt auf den statischen Rost fällt. Bei dem statischen Rost handelt es sich beispielsweise um ein in einem Winkel zur Horizontalen von 10° bis 35°, vorzugsweise 12° bis 33°, insbesondere 13° bis 21° angestellten Rost, der von unten mit dem ersten Kühlgasstrom durchströmt wird. In den ersten Kühlgasraumabschnitt strömt vorzugsweise ausschließlich der erste Kühlgasstrom, der beispielsweise mittels eines Ventilators beschleunigt wird. Der zweite Kühlgasraumabschnitt schließt sich in Förderrichtung des Schüttguts an den ersten Kühlgasraumabschnitt an und wird vorzugsweise von dem ersten Kühlgasraumabschnitt mittels einer Trennvorrichtung gastechnisch getrennt. In den zweiten Kühlgasraumabschnitt strömt vorzugsweise ausschließlich der zweite Kühlgasstrom, der beispielsweise mittels eines Ventilators beschleunigt wird.The first cooling space section preferably has a static grate and / or dynamic grate, which is arranged below the material outlet of the furnace, so that the clinker emerging from the furnace falls onto the static grate as a result of gravity. The static grate is, for example, a grate set at an angle to the horizontal of 10 ° to 35 °, preferably 12 ° to 33 °, in particular 13 ° to 21 °, through which the first cooling gas stream flows from below. The first cooling gas stream, which is accelerated for example by means of a fan, preferably flows exclusively into the first cooling gas space section. The second cooling gas space section adjoins the first cooling gas space section in the conveying direction of the bulk material and is preferably connected to the first cooling gas space section by means of a Separation device separated by gas technology. The second cooling gas stream, which is accelerated for example by means of a fan, preferably flows exclusively into the second cooling gas space section.
Der zweite Kühlgasraumabschnitt weist vorzugsweise einen dynamischen Rost zur Förderung des Schüttguts durch den Kühlgasraum auf. Der dynamische Rost umfasst eine Fördereinheit zum Transport des Materials in Förderrichtung, wobei die Fördereinheit beispielsweise einen von Kühlgas durchströmbaren Belüftungsboden mit einer Mehrzahl von Durchlassöffnungen zum Einlassen von Kühlgas aufweist. Das Kühlgas wird beispielsweise von unterhalb des Belüftungsbodens angeordneten Ventilatoren bereitgestellt, sodass das zu kühlende Schüttgut im Querstrom zur Förderrichtung mit einem Kühlgas, wie beispielsweise Kühlgas, durchströmt wird. Der Belüftungsboden bildet vorzugsweise eine Ebene aus, auf der das Schüttgut aufliegt. Die Fördereinheit weist des Weiteren vorzugsweise eine Mehrzahl von in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung bewegbaren Förderelementen auf. Vorzugsweise wird der Belüftungsboden teilweise oder vollständig durch Förderelemente ausgebildet, die nebeneinander angeordnet, eine Ebene zur Aufnahme des Schüttguts ausbilden.The second cooling gas space section preferably has a dynamic grate for conveying the bulk material through the cooling gas space. The dynamic grate comprises a conveying unit for transporting the material in the conveying direction, wherein the conveying unit has, for example, a ventilation base through which cooling gas can flow and with a plurality of passage openings for admitting cooling gas. The cooling gas is provided, for example, by fans arranged below the ventilation floor, so that a cooling gas, such as cooling gas, flows through the bulk material to be cooled in the cross-flow to the conveying direction. The ventilation floor preferably forms a plane on which the bulk material rests. The conveyor unit furthermore preferably has a plurality of conveyor elements which can be moved in the conveying direction and counter to the conveying direction. The ventilation base is preferably formed partially or completely by conveyor elements which, arranged next to one another, form a plane for receiving the bulk material.
Bei dem durch den ersten Kühlgasraumabschnitt strömenden ersten Kühlgasstrom handelt es sich beispielsweise um reinem Sauerstoff oder einem Gas mit einem Anteil von weniger als 35 Vol%, insbesondere weniger als 21 Vol%, vorzugsweise 15 Vol% oder weniger Stickstoff und/oder Argon und/ oder einem Sauerstoffanteil von mehr als 20,5%, insbesondere mehr als 30%, vorzugsweise mehr als 95%. Der erste Kühlgasraumabschnitt schließt sich vorzugsweise direkt an den Materialauslass des Ofens, vorzugsweise den Ofenkopf des Ofens an, sodass das Kühlgas in dem Kühler erwärmt und anschließend in den Drehrohrofen strömt und als Verbrennungsgas verwendet wird. Bei dem zweiten Kühlgasstrom handelt es sich beispielsweise um Luft.The first cooling gas stream flowing through the first cooling gas space section is, for example, pure oxygen or a gas with a proportion of less than 35 vol%, in particular less than 21 vol%, preferably 15 vol% or less nitrogen and / or argon and / or an oxygen content of more than 20.5%, in particular more than 30%, preferably more than 95%. The first cooling gas space section preferably adjoins the material outlet of the furnace, preferably the furnace head of the furnace, so that the cooling gas is heated in the cooler and then flows into the rotary kiln and is used as combustion gas. The second cooling gas stream is, for example, air.
Der Kühler weist vorzugsweise eine Trennvorrichtung zur gastechnischen Trennung der Kühlgasraumabschnitte voneinander auf.The cooler preferably has a separating device for separating the cooling gas space sections from one another in terms of gas technology.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ofen eine Mehrzahl von Verbrennungsgaseinlässen auf, durch welche das Verbrennungsgas in den Ofen eingeleitet wird, wobei die Zufuhr von Verbrennungsgas zu den jeweiligen Verbrennungsgaseinlässen jeweils in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens geregelt wird. Vorzugsweise sind die Verbrennungsgaseinlässe in der Sinterzone des Ofens angeordnet oder mit dieser über Leitungen oder Führungsmittel verbunden. Die Zufuhr von Verbrennungsgas wird beispielsweise über Mittel zur Zufuhr, wie Klappen, Blenden oder Drosseln eingestellt.According to a further embodiment, the furnace has a plurality of combustion gas inlets through which the combustion gas is introduced into the furnace, the supply of combustion gas to the respective combustion gas inlets being regulated as a function of the determined temperature within the furnace. The combustion gas inlets are preferably arranged in the sintering zone of the furnace or connected to it via lines or guide means. The supply of combustion gas is adjusted, for example, via supply means such as flaps, diaphragms or throttles.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Brennstoffmenge, die in den Ofen und den Kalzinator aufgegeben wird, der Anteil an Stickoxiden in dem Ofenabgas, der Anteil an Sauerstoff in dem Ofenabgas, die Menge an in den Vorwärmer aufgegebenes Rohmehl ermittelt und die Sauerstoffzufuhr zu dem Ofen und/ oder dem Kalzinator in Abhängigkeit von zumindest einem der ermittelten Werte geregelt.
Vorzugsweise beträgt die Materialtemperatur innerhalb der Sinterzone 1450°C bis 1800°C, vorzugsweise 1500°C bis 1700°C. Die Gastemperatur, insbesondere die Temperatur an der Innenseite der Ofenwand, beträgt innerhalb der Sinterzone vorzugweise 2000°C bis 2600°C, vorzugsweise 2100°C bis 2500°C. Zur Ermittlung der Position der Sinterzone des Ofens wird beispielsweise die Außentemperatur der Ofenwand an einer Mehrzahl von Messpunkten ermittelt und vorzugsweise ein Temperaturprofil über die Außenwand des Ofens erstellt.According to a further embodiment, the amount of fuel that is fed into the kiln and the calciner, the proportion of nitrogen oxides in the kiln exhaust gas, the proportion of oxygen in the kiln exhaust gas, the amount of raw meal fed into the preheater and the oxygen supply to the kiln and / or the calciner regulated as a function of at least one of the values determined.
The material temperature within the sintering zone is preferably 1450 ° C to 1800 ° C, preferably 1500 ° C to 1700 ° C. The gas temperature, in particular the temperature on the inside of the furnace wall, is preferably 2000 ° C. to 2600 ° C., preferably 2100 ° C. to 2500 ° C., within the sintering zone. To determine the position of the sintering zone of the furnace, for example, the outside temperature of the furnace wall is determined at a plurality of measurement points and a temperature profile is preferably created over the outside wall of the furnace.
Das Ermitteln der Temperatur innerhalb des Ofens umfasst gemäß einer weiteren Ausführungsform das Ermitteln der Temperatur der Gasphase, der Wandinnenfläche und/oder des Klinkers innerhalb der Sinterzone und/ oder des Materialeinlasses des Ofens, wobei die Ermittlung der Temperatur beispielsweise kontaktlos erfolgt. Es ist ebenfalls denkbar, die Temperatur über ein Thermoelement zu ermittelt.According to a further embodiment, determining the temperature inside the furnace comprises determining the temperature of the gas phase, the inner wall surface and / or the clinker within the sintering zone and / or the material inlet of the furnace, the temperature being determined, for example, without contact. It is also conceivable to determine the temperature using a thermocouple.
Die Temperatur innerhalb des Ofens wird vorzugsweise mittels einer oder mehreren Temperaturmesseinrichtungen ermittelt, die in der Sinterzone und/oder dem Materialeinlass des Ofens angebracht sind. Bei der Temperaturmesseinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein Pyrometer. Das Pyrometer ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Temperaturmessung kontaktlos durchgeführt ist, wobei die Messeirichtung vorzugsweise im kurzwelligen und mittelwelligen Lichtbereich arbeitet. Beispielsweise ist die Messeinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Temperatur der Innenseite der Ofenwand und/ oder des Klinkers innerhalb des Ofens ermittelt. Bei der Messeinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Infrarotmesseinrichtung (NIR, MIR).The temperature inside the furnace is preferably determined by means of one or more temperature measuring devices which are installed in the sintering zone and / or the material inlet of the furnace. The temperature measuring device is, for example, a pyrometer. The pyrometer is preferably designed in such a way that the temperature measurement is carried out without contact, the measuring device preferably working in the short-wave and medium-wave light range. For example, the measuring device is designed in such a way that it determines the temperature of the inside of the furnace wall and / or of the clinker inside the furnace. The measuring device is, for example, an infrared measuring device (NIR, MIR).
Die Erfindung umfasst auch eine Zementherstellungsanlage aufweisend
- - einen Vorwärmer zum Vorwärmen von Rohmehl,
- - einen Kalzinator zum Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls,
- - einen Ofen zum Bennen des Rohmehls zu Zementklinker, wobei der Ofen eine Temperaturmesseinrichtung zur Ermittlung der Temperatur innerhalb des Ofens und einen Verbrennungsgaseinlass zum Einlassen eines Verbrennungsgases mit einem Sauerstoffanteil in den Ofen aufweist, und
- - einen Kühler zum Kühlen des Zementklinkers.
- - a preheater for preheating raw meal,
- - a calciner for calcining the preheated raw meal,
- - a furnace for naming the raw meal to cement clinker, the furnace being a Temperature measuring device for determining the temperature inside the furnace and a combustion gas inlet for admitting a combustion gas with an oxygen content into the furnace, and
- - a cooler for cooling the cement clinker.
Die Zementherstellungsanlage weist des Weiteren eine Steuerungseinrichtung auf, die mit der Temperaturmesseinrichtung und dem Verbrennungsgaseinlass verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Sauerstoffzufuhr in den Ofen in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens steuert.The cement production plant also has a control device which is connected to the temperature measuring device and the combustion gas inlet and is designed in such a way that it controls the oxygen supply into the furnace as a function of the determined temperature inside the furnace.
Die voran beschriebenen Ausführungen und Vorteile des Verfahrens zur Herstellung von Zementklinker treffen in vorrichtungsgemäßer Entsprechung auch auf die Zementherstellungsanlage zu.The above-described embodiments and advantages of the method for producing cement clinker also apply to the cement production plant in accordance with the device.
Vorzugsweise umfasst der Verbrennungsgaseinlass Mittel zum Regeln des Verbrennungsgasstroms in den Ofen, wie beispielsweise eine Klappe, Blende, Drossel, Ventile oder einen Ventilator zum Beschleunigen des Verbrennungsgases in den Ofen. Die Steuerungseinrichtung ist insbesondere mit dem Mittel verbunden, sodass sie den Verbrennungsgasstrom in den Ofen steuert/ regelt.The combustion gas inlet preferably comprises means for regulating the flow of combustion gas into the furnace, such as a flap, shutter, throttle, valves or a fan for accelerating the combustion gas into the furnace. The control device is in particular connected to the means so that it controls / regulates the flow of combustion gas into the furnace.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Vorwärmer eine mit der Steuerungseinrichtung verbundene Sauerstoffmesseinrichtung zum Ermitteln des Sauerstoffgehalts des durch den Vorwärmer strömenden Gases auf und wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die Sauerstoffzufuhr zu dem Kalzinator und dem Ofen derart steuert, dass in dem Ofen und dem Kalzinator eine stöchiometrische oder überstöchiometrische, insbesondere nahstöchiometrische Verbrennung erfolgt. Insbesondere ist die Sauerstoffmesseinrichtung in Strömungsrichtung des Gases in dem Vorwärmer vor der letzten Zyklonstufe angeordnet. Bei der ersten Zyklonstufe handelt es sich um die oberste Zyklonstufe, in die das Rohmehl aufgegeben wird. Die letzte Zyklonstufe befindet sich direkt vor dem Materialeinlass des Ofens. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Sauerstoffmesseinrichtung nach dem zweiten Zyklon, vorzugsweise nach dem Kalzinator, angeordnet ist. Die Sauerstoffmesseinrichtung kann auch dem Vorwärmer nachgeschaltet sein.According to a further embodiment, the preheater has an oxygen measuring device connected to the control device for determining the oxygen content of the gas flowing through the preheater and wherein the control device is designed such that it controls the oxygen supply to the calciner and the furnace in such a way that in the furnace and stoichiometric or superstoichiometric, in particular near-stoichiometric, combustion takes place in the calciner. In particular, the oxygen measuring device is arranged in the flow direction of the gas in the preheater upstream of the last cyclone stage. The first cyclone stage is the top cyclone stage into which the raw meal is fed. The last cyclone stage is located directly in front of the material inlet of the furnace. It is also conceivable that the oxygen measuring device is arranged after the second cyclone, preferably after the calciner. The oxygen measuring device can also be connected downstream of the preheater.
Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise mit der Sauerstoffmesseinrichtung derart verbunden, dass die Sauerstoffmesseinrichtung die ermittelte Sauerstoffkonzentration an die Steuerungseinrichtung übermittelt. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die ermittelte Sauerstoffkonzentration mit einem vorab bestimmten Sollwert vergleicht und bei einer Abweichung der Sauerstoffkonzentration vom Sollwert die Sauerstoffzufuhr zum Kalzinator und/ oder zum Ofen erhöht oder verringert. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Sauerstoffzufuhr in den Kalzinator und/ oder den Ofen erhöht, wenn die ermittelte Sauerstoffkonzentration den Sollwert unterschreitet. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Sauerstoffzufuhr in den Kalzinator und/ oder den Ofen verringert, wenn die ermittelte Sauerstoffkonzentration den Sollwert überschreitet.The control device is preferably connected to the oxygen measuring device in such a way that the oxygen measuring device transmits the determined oxygen concentration to the control device. The control device is preferably designed in such a way that it compares the determined oxygen concentration with a previously determined nominal value and increases or decreases the oxygen supply to the calciner and / or to the furnace if the oxygen concentration deviates from the nominal value. For example, the control device is designed in such a way that it increases the oxygen supply into the calciner and / or the furnace when the determined oxygen concentration falls below the setpoint value. For example, the control device is designed in such a way that it reduces the supply of oxygen to the calciner and / or the furnace when the determined oxygen concentration exceeds the target value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die ermittelte Temperatur in dem Ofen mit einem Sollwert vergleicht und bei einer Abweichung der ermittelten Temperatur von dem Sollwert die Sauerstoffzufuhr in den Ofen und/ oder in den Kalzinator erhöht oder verringert. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Sauerstoffzufuhr erhöht, wenn die ermittelte Temperatur den Sollwert überschreitet. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Sauerstoffzufuhr erhöht, wenn die ermittelte Temperatur den Sollwert überschreitet.According to a further embodiment, the control device is designed such that it compares the determined temperature in the furnace with a target value and increases or decreases the oxygen supply in the furnace and / or in the calciner if the determined temperature deviates from the target value. For example, the control device is designed in such a way that it increases the oxygen supply when the determined temperature exceeds the setpoint value. For example, the control device is designed in such a way that it increases the oxygen supply when the determined temperature exceeds the setpoint value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der Kalzinator und der Ofen jeweils ein oder mehrere Mittel zur Zuführung von Brennstoff in jeweils den Ofen und den Kalzinator auf, wobei die Steuerungseinrichtung mit dem mindestens einen Mittel verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie die Zufuhr an Brennstoff in den Kalzinator und/ oder den Ofen in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens steuert. Bei dem mindestens einen Mittel handelt es sich beispielsweise um eine Brennstoffleitung mit einer Klappe, Drossel oder einem Ventil, das die Durchstrommenge an Brennstoff durch die Leitung einstellt. Beispielsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Brennstoffzufuhr verringert, wenn die ermittelte Temperatur den Sollwert überschreitet. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Brennstoffzufuhr erhöht, wenn die ermittelte Temperatur den Sollwert unterschreitet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ofen eine Mehrzahl von Verbrennungsgaseinlässen auf, durch welche das Verbrennungsgas in den Ofen eingeleitet wird, wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die Zufuhr von Verbrennungsgas zu den jeweiligen Verbrennungsgaseinlässen jeweils in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens steuert.According to a further embodiment, the calciner and the furnace each have one or more means for supplying fuel to the furnace and the calciner, wherein the control device is connected to the at least one means and is designed such that it controls the supply of fuel to the Controls the calciner and / or the furnace as a function of the determined temperature within the furnace. The at least one means is, for example, a fuel line with a flap, throttle or a valve that adjusts the amount of fuel flowing through the line. For example, the control device is designed in such a way that it reduces the fuel supply when the determined temperature exceeds the setpoint value. In particular, the control device is designed in such a way that it increases the fuel supply when the determined temperature falls below the setpoint value. According to a further embodiment, the furnace has a plurality of combustion gas inlets through which the combustion gas is introduced into the furnace, the control device being designed such that it controls the supply of combustion gas to the respective combustion gas inlets depending on the determined temperature within the furnace .
Die Temperaturmesseinrichtung ist gemäß einer weiteren Ausführungsform derart ausgebildet, eine kontaktlose Temperaturmessung der Innenfläche der Ofenwand und/oder des Klinkers innerhalb der Sinterzone durchzuführen.According to a further embodiment, the temperature measuring device is designed to carry out a contactless temperature measurement of the inner surface of the furnace wall and / or of the clinker within the sintering zone.
FigurenlisteFigure list
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zementherstellungsanlage mit einer Steuerungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Zementherstellungsanlage mit einer Steuerungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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1 shows a schematic representation of a cement production plant with a control device according to an embodiment. -
2 shows a schematic representation of a cement production plant with a control device according to a further embodiment.
Der Vorwärmer
In Strömungsrichtung des Rohmehls ist dem Vorwärmer
An den Materialauslass des Ofens
Der erste Kühlgasraumabschnitt
An den ersten Kühlgasraumabschnitt
Der statische Rost des ersten Kühlgasraumabschnitts
Innerhalb des Kühlers
Unterhalb des dynamischen Rosts
An den dynamischen Rost
Aus dem zweiten Kühlgasraumabschnitt
Dem Abscheider
Innerhalb des Ofens
Es ist ebenfalls denkbar, dass die Steuerungseinrichtung
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung
Eine solche Steuerung/ Regelung der Ofentemperatur ermöglicht die Herstellung eines Klinkers mit einem gewünschten Anteil an Alit auf eine einfache Art und Weise.Such a control / regulation of the furnace temperature enables the production of a clinker with a desired proportion of alite in a simple manner.
Der vorabbestimmte Sollwert der Temperatur innerhalb des Ofens, insbesondere innerhalb der Sinterzone
Zur Einstellung einer überstöchiometrischen Verbrennung wird die gesamte Sauerstoffzufuhr in die Verbrennungsprozesse, insbesondere die Sauerstoffzufuhr in den Kalzinator
To set a hyperstoichiometric combustion, the entire oxygen supply in the combustion processes, in particular the Oxygen supply to the calciner
Die ermittelte Gesamtmenge an Sauerstoff wird in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur innerhalb des Ofens
Zusätzlich zu der Temperatur in der Sinterzone
Beispielsweise wird zusätzlich die Stromaufnahme des Ofens
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- ZementherstellungsanlageCement manufacturing plant
- 1212th
- VorwärmerPreheater
- 1414th
- KalzinatorCalciner
- 1616
- Ofenoven
- 1818th
- Kühlercooler
- 2020th
- Zykloncyclone
- 2222nd
- VorwärmerabgasPreheater exhaust
- 2424
- Brennstoffeinlass des KalzinatorsCalciner fuel inlet
- 2525th
- Materialeinlass in den OfenMaterial inlet into the furnace
- 2626th
- Verbrennungsgaseinlass des KalzinatorsCombustion gas inlet of the calciner
- 2828
- Brenner des OfensBurner of the furnace
- 3030th
- Brennstoffeinlass des OfensFurnace fuel inlet
- 3232
- SinterzoneSintering zone
- 3434
- KühlgasraumCooling gas space
- 3636
- erster Kühlgasraumabschnittfirst cooling gas space section
- 3838
- zweiter Kühlgasraumabschnittsecond cooling gas space section
- 4040
- statischer Roststatic rust
- 4242
- erster Kühlgasstromfirst cooling gas stream
- 4444
- dynamischer Rostdynamic grate
- 4646
- zweiter Kühlgasstromsecond cooling gas stream
- 4848
- ZerkleinerungseinrichtungShredding device
- 5050
- dynamischer Rost 50dynamic grate 50
- 5252
- KaltklinkerCold clinker
- 5454
- KühlerabluftExhaust air from the radiator
- 5656
- AbscheiderSeparator
- 5858
- WärmetauscherHeat exchanger
- 6060
- TemperaturmesseinrichtungTemperature measuring device
- 6262
- SteuerungseinrichtungControl device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102018206673 A1 [0002]DE 102018206673 A1 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- DIN EN 197-1 [0057]DIN EN 197-1 [0057]
Claims (16)
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-
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Non-Patent Citations (1)
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DIN EN 197-1 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP POLYSIUS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, 45143 ESSEN, DE |
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