DE102020205672A1 - Zementherstellungsanlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker - Google Patents
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Abstract
- einen Vorwärmer (12) zum Vorwärmen von Rohmehl,
- einen Calcinator (14) zum Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls,
- einen Ofen (16) mit einem Ofenbrenner (28) zum Bennen des Rohmehls zu Zementklinker, wobei der Ofen (16) einen Verbrennungsgaseinlass zum Einlassen eines Verbrennungsgases in den Ofen (16) mit einem Sauerstoffanteil von 30% bis 75% aufweist, und
- einen Kühler (18) zum Kühlen des Zementklinkers,
- wobei der Calcinator (14) und der Ofen (16) jeweils mindestens einen Brennstoffeinlass (24) zum Eintragen von mindestens einem Brennstoff in den Calcinator (14) und den Ofen (16) aufweist, wobei der Calcinator (14) und/ oder der Ofen (16) jeweils mindestens einen Inertgaseinlass (64, 68) zum jeweiligen Einlassen von Inertgas in den Calcinator (14) und den Ofen (16) aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Zementherstellungsanlage und ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker, wobei Inertgas in zumindest einen Verbrennungsprozess eingeleitet wird.
- Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, sauerstoffhaltiges Gas zur Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoff in den Drehrohrofen oder den Calcinator einer Zementherstellungsanlage einzuführen. Zur Reduzierung der Abgasmenge und um auf aufwändige Reinigungsverfahren verzichten zu können, ist es beispielsweise aus der
DE 10 2018 206 673 A1 bekannt, ein möglichst sauerstoffreiches Verbrennungsgas zu verwenden, sodass der CO2-Gehalt in dem Abgas hoch ist. DieDE 10 2018 206 673 A1 offenbart das Einleiten eines sauerstoffreichen Gases in den Kühlereinlassbereich zur Vorwärmung des Gases und Kühlung des Klinkers. - Bei der Verwendung von mit Sauerstoff angereicherten Verbrennungsgasen, die einen hohen Sauerstoffanteil von mindestens 30% bis 100% aufweisen, können in dem Calcinator und dem Ofen sehr hohe Temperaturen entstehen. Treten diese hohen Temperaturen über einen längeren Zeitraum oder dauerhaft im wandnahen Bereich des Calcinator auf, kann daraus eine Beschädigung der Innenwand des Calcinators resultieren. Beim Auftreten von heißen Zonen in Kombination mit dem eingeleiteten Heißmehl sind auch Schmelzphasen des zu kalzinierenden Heißmehls zu erwarten.
- Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zementherstellungsanlage und ein Verfahren zum Herstellen von Zement bereitzustellen, wobei eine sichere Betriebsweise der Ofenlinie gewährleistet ist und gleichzeitig ein Abgas mit einem hohen CO2- Gehalt erhalten wird. Eine erweiterte Aufgabe besteht darin, das vorgewärmte Rohmehl gleichverteilt in den Calcinator einzutragen und mit den heißen Gasen, die infolge der Calcinatorfeuerung entstehen in Wechselwirkung zu bringen. Eine bevorzugte Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Calcinatorfeuerung durch den gezielten Eintrag von Brennstoffen, sauerstoffhaltigen Gasen und heißem Rohmehl in gestufter Form zu realisieren, so dass ein vollständiger Umsatz der eingetragen Brennstoffe, eine vollständige Kalzinierung der eingetragen Rohmehlpartikel und der Transport der Feststoffanteile entlang der Steigleitung des Calcinators sichergestellt ist, ohne dass es zu Überhitzungen in der Steigleitung und zu Agglomerationen der Feststoffpartikel entlang der Steigleitung kommt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zementherstellungsanlage mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Eine Zementherstellungsanlage umfasst nach einem Aspekt der Erfindung:
- - einen Vorwärmer zum Vorwärmen von Rohmehl,
- - einen Calcinator zum Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls,
- - einen Ofen mit einem Ofenbrenner, wie beispielsweise eine Brennerlanze zum Brennen des kalzinierten Heißmehls zu Zementklinker, wobei der Ofen einen Verbrennungsgaseinlass zum Einlassen eines Verbrennungsgases in den Ofen mit einem Sauerstoffanteil von 30% bis 100% aufweist, und
- - einen Kühler zum Kühlen des Zementklinkers,
- - wobei der Calcinator und der Ofen jeweils mindestens einen Brennstoffeinlass zum Einlassen von Brennstoff in den Calcinator und in den Ofen aufweist.
- Der Calcinator und/ oder der Ofen weist jeweils mindestens einen Inertgaseinlass zum jeweiligen Einlassen von Inertgas in den Calcinator und den Ofen auf.
- Der Vorwärmer der Zementherstellungsanlage umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von Zyklonstufen mit jeweils zumindest einem Zyklon zum Abscheiden von Feststoffen aus dem Gasstrom. Durch die Erfindung wird es ermöglicht, den Vorwärmer mit einer deutlich geringeren Gasmenge zu betreiben, verglichen mit einer Zementherstellungsanlage, die Luft als Verbrennungsgas verwendet. Der Abgasvolumenstrom nach dem Vorwärmer liegt beispielsweise bei etwa 0,50 bis 0,90 Nm3/kg Klinker. Das Verhältnis der Aufgabemenge von Rohmehl zu Abgas ist dementsprechend höher möglich als in Anlagen, die mit Luft betrieben werden und beträgt beispielsweise bis 3 kg/kg Feststoff zu Gas, bevorzugt 1,3 bis 1,9 kg/kg Feststoff zu Gas. In dem Vorwärmer wird das an der obersten, ersten Zyklonstufe aufgegebene Rohmehl im Gegenstrom zu den Ofenabgasen vorgewärmt und durchläuft dabei nacheinander die Zyklonstufen.
- Zwischen der letzten und der vorletzten Zyklonstufe ist der Calcinator angeordnet, der eine Steigleitung aufweist, in die das Rohmehl mittels einer Calcinatorfeuerung, die aus einer oder mehrerer Brennstellten bestehen kann, erhitzt wird. Der Calcinator weist vorzugsweise eine Brennstoffaufgabevorrichtung auf, die den Brennstoffeinlass und den Inertgaseinlass aufweist. Die Brennstoffaufgabevorrichtung ist beispielsweise rohrförmig oder als radiale Ausbuchtung an dem Steigrohr des Calcinators ausgebildet. Vorzugsweise mündet die Brennstoffaufgabevorrichtung in das Steigrohr des Calzinators, sodass Brennstoff und/ oder Inertgas über die Brennstoffaufgabevorrichtung in das Steigrohr des Calcinators aufgegeben werden. Die Brennstoffaufgabevorrichtung stellt einen thermischen Behandlungsraum dar, der zur Erwärmung und geregelten Zugabe von Brennstoff in die Steigleitung dient.
- Vorteilhafterweise ist das Feststoff-Gas-Verhältnis in dem Calcinator deutlich höher verglichen mit konventionellen Anlagen mit Luft als Oxidator. Es treten beispielsweise lokal Feststoffbeladungen von mehr als 2 kg je kg Gas auf, beispielsweise 2 bis 8 kg je kg Gas. In dem Kalzinator wird vorzugsweise der größte Teil, mehr als 60%, beispielsweise ca. 80 %, der Brennstoffwärme umgesetzt. Durch das eingetragenen Rohmehl am unteren Ende des Calcinators ist trotz anfänglicher Sauerstoffkonzentration von 40-80 %, welche eine intensive Feuerung initiiert, eine ausreichende Wärmesenke gegeben, die eine Überhitzung verhindert. Falls grobstückiger Ersatzbrennstoff, beispielsweise mit Kantenlängen von >100 mm verbrannt werden soll, ist vorzugsweise ein geneigter Bereich mit höherer Verweildauer für den Brennstoff vorzusehen. Beispiele für solche geneigten Bereiche sind Treppenstufen, Vorschubroste, Rückschubroste oder andere mechanische oder pneumatische Vorrichtungen. Diese Vorrichtungen fungieren beispielsweise als Brennkammern, Vorbrennkammern oder dienen lediglich der Trocknung und Vorwärmung bzw. Teilvergasung der eingetragenen Brennstoffe. Die Brennstoffe können beliebiger Art hinsichtlich ihrer Korngrößenverteilung und ihres Heizwertes sein.
- Die Kalzinationsreaktion verläuft beispielsweise unter CO2 Partialdrücke zwischen 10%-60% am Anfang des Calcinators und bis zu 98% am Ende des Calcinators. Dementsprechend verläuft die Kalzinationsreaktion vorzugsweise bei höheren Temperaturen als im konventionellen Anlage von 700 bis 1100°C, vorzugsweise 900-1000°C.
- Das in dem Vorwärmer vorgewärmte und in dem Calcinator kalzinierte Rohmehl wird anschließend dem Ofen zugeführt. Bei dem Ofen handelt es sich vorzugsweise um einen Drehrohrofen mit einem 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 vorgewärmtem, kalziniertem 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 ein Ofenkopf angeordnet, der den Ofenbrenner zum Brennen des Materials und vorzugsweise mindestens einen Brennstoffeinlass zum Einlassen von Brennstoff in den Ofen, vorzugsweise über einen Ofenbrenner und/oder über eine Brennstofflanze, aufweist. Der Ofen weist vorzugsweise eine Sinterzone auf, in der das Material zumindest teilweise aufgeschmolzen wird und insbesondere eine Temperatur von 1500°C bis 1900°C, vorzugsweise 1450°C bis 1750°C aufweist. Die Sinterzone umfasst beispielsweise den Ofenkopf, vorzugsweise das in Förderrichtung des Materials hintere Drittel des Ofens.
- Das sauerstoffhaltige 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. Das dem Ofen zugeführte Verbrennungsgas hat beispielsweise einen Sauerstoffanteil von mehr als 30% bis 75%, vorzugsweise mehr als 95%. Das Verbrennungsgas besteht beispielsweise vollständig aus reinem Sauerstoff, wobei in diesem Fall der Sauerstoffanteil an dem Verbrennungsgas 100% beträgt. Bei dem Ofenbrenner kann es sich beispielsweise um eine Brennerlanze handeln. An den Materialauslass des Ofens schließt sich vorzugsweise der Kühler zum Kühlen des Zementklinkers an.
- 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 durch das auf diesem liegende Schüttgut, begrenzt. Bei dem Kühlgasraum handelt es sich insbesondere um den gesamten von Kühlgas durchströmten 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.
- 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. In den ersten Kühlgasraumabschnitt strömt vorzugsweise ausschließlich der erste Kühlgasstrom, der beispielsweise mittels eines Ventilators oder druckbeladenen Kessels oder entsprechende andere Vorrichtung 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 mindestens eines Ventilators beschleunigt wird.
- Der zweite Kühlgasraumabschnitt weist vorzugsweise einen dynamischen Rost zur Förderung des Schüttguts durch den Kühlgasraum auf. 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% bis 75%, vorzugsweise mehr als 95%. Der erste Kühlgasraumabschnitt schließt sich vorzugsweise direkt an den Materialauslass des Ofens, vorzugsweise an 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.
- Der Kühler weist vorzugsweise eine Trennvorrichtung zur gastechnischen Trennung der Kühlgasraumabschnitte voneinander auf.
- Bei dem Inertgas handelt es sich beispielsweise um CO2 oder Wasserdampf. Das Zuführen von Inertgas in den Calcinator und/ oder den Ofen bietet den Vorteil einer Verzögerung, insbesondere einer Verlangsamung, der Verbrennung, sodass eine Beschädigung des Ofens und/oder des Calcinators verhindert wird.
- Gemäß einer ersten Ausführungsform sind der Brennstoffeinlass und der Inertgaseinlass separat zueinander angeordnet und bilden jeweils einen Einlass in den Ofen und/ oder den Calcinator aus. Beispielsweise ist der Inertgaseinlass als ringförmiger Einlass um den Brennstoffeinlass herum ausgebildet. Die Leitung zum Leiten des Brennstoffs und des Inertgases ist beispielsweise als Doppelrohr, vorzugsweise als konzentrische Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern, ausgebildet. Vorzugsweise wird das Inertgases direkt in die Nähe des Brennstoffeinlasses oder der Brennstoffaufgabevorrichtung geleitet. Dadurch wird eine sparsame Zuführung des teuren Inertgases ermöglicht.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform bilden der Brennstoffeinlass und der Inertgaseinlass zusammen einen Einlass aus. Der Brennstoff und das Inertgas werden vorzugsweise in einer gemeinsamen Leitung jeweils dem Calcinator oder dem Ofen zugeführt. Dies ist konstruktiv weniger aufwändig und somit kostengünstiger.
- Der Calcinator und/ oder der Ofen weist gemäß einer weitere Ausführungsform jeweils eine Mehrzahl von Inertgaseinlässen, insbesondere zum Einlassen von unterschiedlichen Inertgasen auf. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Calcinator eine Mehrzahl von Brennstoffaufgabevorrichtungen, insbesondere zwei oder drei Brennstoffaufgabevorrichtungen, aufweist, denen jeweils ein Inertgaseinlass zugeordnet ist. Die Brennstoffaufgabevorrichtungen sind vorzugsweise zueinander beabstandet über die Länge und/ oder die Breite der Steigleitung angeordnet. Beispielsweise sind die Brennstoffaufgabevorrichtungen in einem Winkel von 0°, vorzugsweise 60° bis 270° über den Querschnitt der Steigleitung des Calcinators versetzt zueinander angeordnet. Es können dabei unterschiedliche Arten von Brennstoffaufgabevorrichtungen miteinander kombiniert und auch unterschiedlich angeordnet werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Calcinator mindestens einen Rohmehleinlass zum Einlassen von Rohmehl in den Calcinator auf, der in Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Calcinators stromaufwärts des Brennstoffeinlasses und des Inertgaseinlasses angeordnet ist. Beispielsweise ist der Rohmehleinlass zwischen zwei Brennstoffaufgabevorrichtungen oder Brennstoffeinlässen im Calcinator angeordnet. Vorzugsweise ist mindestens ein Rohmehleinlass in Strömungsrichtung vor dem Brennstoffeinlass angeordnet. Dadurch wird ein Überhitzen des Rohmehls verhindert. Die durch die Calcinatorfeuerung erzeugte Verbrennungszone kann die Wärme direkt an die Partikel des Rohmehls abgeben. Das Inertgas dient vorzugsweise zusätzlich als eine Temperatursenke und verhindert zudem das spontane Zünden des eingetragenen Brennstoffes direkt am Brenner- oder am Brennerlanzenmund bzw. am Einlass der Brennstoffaufgabevorrichtung.
- Der Calcinator weist gemäß einer weiteren Ausführungsform mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehrere Rohmehleinlässe zum Einlassen von Rohmehl in den Calcinator auf und wobei mindestens einer der Rohmehleinlässe und vorzugsweise zumindest ein Brennstoffeinlass in Strömungsrichtung des Gases innerhalb der Calcinatorsteigleitung stromaufwärts des Brennstoffeinlasses, insbesondere stromaufwärts der Brennstoffaufgabevorrichtung, angeordnet ist. Vorzugsweise ist zumindest ein oder alle Rohmehleinlässe stromaufwärts eines oder aller Brennstoffeinlässe angeordnet. Beispielsweise ist der Rohmehleinlass zu der Brennstoffaufgabevorrichtung im Calcinator beabstandet angeordnet.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Zementherstellungsanlage eine Steuerungseinrichtung auf, die mit einer Temperaturmesseinrichtung innerhalb des Calcinators verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Menge an Rohmehl, Inertgas und/ oder Brennstoff in den Calcinator in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur der Temperaturmesseinrichtung steuert/regelt. Die Temperaturmesseinrichtung ist vorzugsweise derart mit der Steuerungseinrichtung verbunden, dass sie die ermittelte Temperatur an die Steuerungseinrichtung übermittelt. Die Temperaturmesseinrichtung ist beispielsweise stromabwärts einer der Brennstoffaufgabevorrichtungen angeordnet. Der Calcinator weist beispielsweise eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtungen auf, die jeweils mit der Steuerungseinrichtung zur Übermittlung der ermittelten Temperatur verbunden sind. Beispielsweise ist jeder Brennstoffaufgabevorrichtung eine Temperaturmesseinrichtung nachgeschaltet. Es ist ebenfalls denkbar, dass eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtungen innerhalb der Steigleitung des Calcinators vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
- Beispielsweise wird in Abhängigkeit der Temperatur die Brennstoffmenge in die einzelnen Brennstoffaufgabevorrichtungen gesteuert. Dadurch wird eine gleichmäßige und geregelte Verbrennung innerhalb des Calcinators mit einer homogenisierten Temperaturverteilung eingestellt und Temperaturspitzen, die den Calcinator schädigen oder das Material zum Schmelzen bringen können, vermieden.
- Die Steuerungseinrichtung ist beispielsweise derart ausgebildet, dass sie die ermittelte Temperatur mit einem vorab bestimmten Sollwert vergleicht und bei einer Abweichung der ermittelten Temperatur von dem Sollwert die Brennstoffmenge, die Inertgasmenge und/ oder die Rohmehlmenge in den Calcinator steuert/ regelt. Überschreitet die ermittelte Temperatur beispielsweise den vorabbestimmten Sollwert, ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Brennstoffmenge verringert, die Rohmehlmenge erhöht und/ oder die Inertgasmenge erhöht. Unterschreitet die ermittelte Temperatur beispielsweise den vorabbestimmten Sollwert, ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Brennstoffmenge erhöht, die Rohmehlmenge verringert und/ oder die Inertgasmenge verringert.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist innerhalb des Calcinators zumindest eine Querschnittsverengung des Calcinatorquerschnitts ausgebildet. Beispielsweise weist der Calcinator eine Mehrzahl von Querschnittsverengungen in der Steigleitung auf. Dadurch wird die Strömung innerhalb der Steigleitung beschleunigt und anschließend verlangsamt, sodass sich vorzugsweise strömungsberuhigte Bereiche ausbilden.
- Innerhalb des Calcinators ist gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest ein Leitelement zum Leiten der Gasströmung angeordnet. Dadurch wird vorzugsweise eine bessere Durchmischung des Gases mit dem Rohmehl erreicht. Diese Funktion hat für die Prozessführung mit hohen Sauerstoff- und niedrigen Stickstoffgehalten dahingehend eine besondere Bedeutung, dass durch die verminderte Gasmenge im Calcinator aufgrund des fehlenden Stickstoff-Anteile sich nach Eintrag des Materials eine höhere Beladung einstellt als bei Anlagen die mit Luft als Oxidationsmittel betrieben werden. Für die Tragfähigkeit der Partikel ist es daher vorteilhaft, wenn das Material gleichmäßig über den Querschnitt der Steigleitung des Calcinators verteilt wird. Ein Absinken des Mehls in eine tiefere stromabwärts gelegene Zone der Calcinatorsteigleitung wird verhindert. Das Leitelement ist beispielsweise als eine Platte, ein Kasten, ein Kegel und/ oder eine Pyramide ausgebildet. Vorzugsweise sind innerhalb der Steigleitung eine Mehrzahl von Leitelementen angeordnet, die beispielsweise gleichmäßig zueinander beabstandet sind. Die Leitelemente sind beispielsweise aus Keramik oder einem keramischen Faserverbundwerkstoff ausgebildet. Die Leitelemente sind insbesondere innerhalb der Steigleitung und/ oder in der Brennstoffaufgabevorrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist ein Leitelement an dem Auslass der Brennstoffaufgabevorrichtung in die Steigleitung angeordnet, sodass der Einlass von Brennstoff in die Steigleitung mittels des Leitements geleitet wird. Vorzugsweise erstreckt sich das Leitelement von der Brennstoffaufgabevorrichtung in die Steigleitung hinein. Das Leitelement ist beispielsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass es den Brennstoff in einem Winkel zur Innenwand des Steigrohrs leitet. Beispielsweise bildet das Leitelement einen Diffusor mit einem sich relativ zu der Brennstoffaufgabevorrichtung erweiternden Querschnitt aus.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Calcinator eine Mehrzahl von Brennstoffaufgabevorrichtungen auf, die jeweils einen Brennstoffeinlass und einen Inertgaseinlass umfassen und wobei jeder Brennstoffaufgabevorrichtung ein Leitelement zugeordnet ist. Die jeweilige Brennstoffaufgabevorrichtung ist beispielsweise auf dem gleichen Höhenniveau mit dem Leitelement angeordnet oder dem Leitelement direkt vor- oder nachgeschaltet. Dies ermöglicht eine optimierte Verteilung des Rohmehls und des Inertgases innerhalb der Steigleitung, insbesondere in dem Bereich der Brennstoffaufgabevorrichtung.
- Zwischen dem Ofen und dem Calcinator oder nur in dem Calcinator ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Brennraum angeordnet, der einen Mehleinlass, einen Brennstoffeinlass, beispielsweise eine Brennaufgabevorrichtung und einen Inertgaseinlass aufweist. Der Brennraum weist beispielsweise einen runden Querschnitt auf oder ist zyklonförmig ausgebildet. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Brennraum als Calcinator-Reaktionsraum zum gleichzeitigen Kalzinieren ausgebildet ist, sodass zwei Calcinatoren in Reihe oder parallel geschaltet sind. Dies sorgt für eine Regelung des Brennstoffumsatzes und der Kalzinierung innerhalb des Calcinators oder der Calcinatoren.
- Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen von Zementklinker aufweisend die Schritte:
- - Vorwärmen von Rohmehl in einem Vorwärmer,
- - Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls in einem Calcinator,
- - Brennen des vorgewärmten und kalzinierten Rohmehls in einem Ofen mit einem Ofenbrenner zu Zementklinker, wobei dem Ofen ein Verbrennungsgas mit einem Sauerstoffanteil von 30% bis 100% zugeführt wird, und
- - Kühlen des Zementklinkers in einem Kühler, wobei dem Ofen und dem Calcinator ein Brennstoff zugeführt wird.
- Dem Ofen und/ oder dem Calcinator wird ein Inertgas zugeführt.
- Die voran beschriebenen Ausführungen und Vorteile der Zementherstellungsanlage treffen in verfahrensgemäßer Entsprechung auch auf das Verfahren zur Herstellung von Zementklinker zu.
- Das Inertgas wird gemäß einer weiteren Ausführungsform zusammen mit oder separat zu dem Brennstoff und/ oder dem Rohmehl dem Calcinator und/ oder dem Ofen zugeführt. Beispielsweise werden zumindest zwei unterschiedliche Inertgase in den Calcinator und/ oder den Ofen eingeleitet.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Rohmehl in Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Calcinators vor dem Brennstoff und dem Inertgas in den Calcinator eingelassen. Beispielsweise wird zumindest ein Teil des Rohmehls und der Brennstoff in Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Calcinators vor einer Brennstoffaufgabevorrichtung in den Calcinator eingelassen. Vorzugsweise weist das Rohmehl eine Temperatur von 700C bis 900°C beim Einlassen in den Calcinator auf.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Temperatur innerhalb des Calcinators ermittelt und die Menge an Rohmehl, Inertgas und/ oder Brennstoff, die dem Calcinator zugeführt wird, in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur gesteuert/geregelt.
- Innerhalb des Calcinators wird gemäß einer weiteren Ausführungsform ein strömungsberuhigter Bereich mittels mindestens eines Leitelements oder mindestens einer Querschnittsverengung des Calcinatorquerschnitts ausgebildet.
- Figurenliste
- Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zementherstellungsanlage mit einem Calcinator und einem Ofen gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Calcinators mit einem Inertgaseinlass gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. -
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Calcinators mit einem Inertgaseinlass gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. -
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Calcinators mit einem Leitelement gemäß zwei weiteren Ausführungsbeispielen. -
1 zeigt eine Zementherstellungsanlage10 mit einem einsträngigen Vorwärmer12 zur Vorwärmung von Rohmehl, einen Calcinator14 zum Kalzinieren des Rohmehls, einen Ofen16 , insbesondere einen Drehrohrofen zum Brennen des Rohmehls zu Klinker und einen Kühler18 zum Kühlen des in dem Ofen16 gebrannten Klinkers. - Der Vorwärmer
12 umfasst eine Mehrzahl von Zyklonen20 zum Abscheiden des Rohmehls aus dem Rohmehlgasstrom. Beispielhaft weist der Vorwärmer12 fünf Zyklone20 auf, die in vier Zyklonstufen untereinander angeordnet sind. Der Vorwärmer12 weist einen nicht dargestellten Materialeinlass zum Einlassen von Rohmehl in die zwei Zyklone20 umfassende, oberste Zyklonstufe des Vorwärmers12 auf. Das Rohmehl durchströmt nacheinander die Zyklone20 der Zyklonstufen im Gegenstrom zu dem Ofen- und/oder Calcinatorabgas und wird dadurch erwärmt. Zwischen der letzten und der vorletzten Zyklonstufe ist der Calcinator14 angeordnet. Der Calcinator14 weist eine Steigleitung, insbesondere ein Steigrohr, mit mindestens einer Calcinatorfeuerung zum Erhitzen des Rohmehls auf, sodass eine Kalzinierung des Rohmehls in dem Calcinator14 erfolgt. Des Weiteren weist der Calcinator14 einen Brennstoffeinlass zum Einlassen von Brennstoff und einen Inertgaseinlass zum Einlassen eines Inertgases in die Steigleitung auf. Der Calcinator14 weist weiter einen Verbrennungsgaseinlass26 zum Einlassen von sauerstoffhaltigem Verbrennungsgas in die Steigleitung des Calcinators14 auf. Bei dem Verbrennungsgas handelt es sich insbesondere um das Ofenabgas, das mit Sauerstoff angereichert ist. Der Sauerstoffanteil des Verbrennungsgases beträgt maximal 85% zwischen dem Ofen16 und dem Calcinator14 . Das Calcinatorabgas wird in den Vorwärmer12 , vorzugsweise in die vorletzte Zyklonstufe eingeleitet und verlässt den Vorwärmer12 hinter der obersten Zyklonstufe als Vorwärmerabgas22 . - In Strömungsrichtung des Rohmehls ist dem Vorwärmer
12 der Ofen16 nachgeschaltet, sodass das in dem Vorwärmer12 vorgewärmte und in dem Calcinator14 kalzinierte Rohmehl in den Ofen16 strömt. Der Materialeinlass/ Gasauslass25 des Ofens16 ist direkt mit der Steigleitung des Calcinators14 verbunden, sodass das Ofenabgas in den Calcinator14 und anschließend in den Vorwärmer12 strömt. Bei dem Ofen16 handelt es sich beispielhaft um einen Drehrohrofen mit einem um seine Längsachse rotierbaren Drehrohr, das in einem leicht abfallenden Winkel angeordnet ist. Der Ofen12 weist an dem materialauslassseitigen Ende innerhalb des Drehrohrs einen Ofenbrenner28 und einen zugehörigen Brennstoffeinlass30 auf. Der Materialauslass des Ofens16 ist an dem Materialeinlass25 gegenüberliegenden Ende des Drehrohrs angeordnet, sodass das Rohmehl innerhalb des Drehrohrs durch die Rotation des Drehrohrs in Richtung des Ofenbrenners28 und des Materialauslasses gefördert wird. Das Rohmehl wird innerhalb des Ofens16 zu Zementklinker gebrannt. Die Sinterzone32 umfasst den materialauslassseitigen, hinteren Bereich des Drehrohrs, vorzugsweise das in Materialströmungsrichtung hintere Drittel. - An den Materialauslass des Ofens
16 schließt sich der Kühler18 zum Kühlen des Klinkers an. Der Kühler18 weist einen Kühlgasraum34 auf, in dem der Klinker durch einen Kühlgasstrom gekühlt wird. Der Klinker wird In Förderrichtung F durch den Kühlgasraum34 gefördert. Der Kühlgasraum34 weist einen ersten Kühlgasraumabschnitt36 und einen zweiten Kühlgasraumabschnitt38 auf, der sich in Förderrichtung F an den ersten Kühlgasraumabschnitt36 anschließt. Der Ofen16 ist über den Materialauslass des Ofens16 mit dem Kühler18 verbunden, sodass der in dem Drehrohrofen20 gebrannte Klinker in den Kühler18 fällt. - Der erste Kühlgasraumabschnitt
36 ist unterhalb des Materialauslasses des Ofens16 angeordnet, sodass der Klinker von dem Ofen16 in den ersten Kühlgasraumabschnitt36 fällt. Der erste Kühlgasraumabschnitt36 stellt einen Einlaufbereich des Kühlers18 dar und weist vorzugsweise einen statischen Rost40 auf, der den aus dem Ofen16 austretenden Klinker aufnimmt. Der statische Rost40 ist insbesondere vollständig in dem ersten Kühlgasraumabschnitt36 des Kühlers10 angeordnet. Vorzugsweise fällt der Klinker aus dem Ofen16 direkt auf den statischen Rost40 . Der statische Rost40 erstreckt sich vorzugsweise vollständig in einem Winkel von 10° bis 35°, vorzugsweise 14° bis 33°, insbesondere 21° bis 25° zur Horizontalen, sodass der Klinker in Förderrichtung entlang des statischen Rostes40 auf diesem gleitet. - An den ersten Kühlgasraumabschnitt
36 , schließt sich der zweiter Kühlgasraumabschnitt38 des Kühlers18 an. In dem ersten Kühlgasraumabschnitt36 des Kühlers18 wird der Klinker insbesondere auf eine Temperatur von weniger als 1000°C abgekühlt, wobei die Abkühlung derart erfolgt, dass ein vollständiges Erstarren von in dem Klinker vorhandenen flüssigen Phasen in feste Phasen erfolgt. Beim Verlassen des ersten Kühlgasraumabschnitt36 des Kühlers18 liegt der Klinker vorzugsweise vollständig in der festen Phase und einer Temperatur von maximal 1000°C vor. In dem zweiten Kühlgasraumabschnitt38 des Kühlers18 wird der Klinker weiter abgekühlt, vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als 100°C. Vorzugsweise kann der zweite Kühlgasstrom auf mehrere Teilgasströme aufgeteilt werden, die unterschiedliche Temperaturen aufweisen. - Der statische Rost des ersten Kühlgasraumabschnitts
36 weist beispielsweise Durchlässe auf, durch welche ein Kühlgas in den Kühler18 und den Klinker eintritt. Das Kühlgas wird beispielsweise durch wenigstens einen unterhalb des statischen Rosts40 angeordneten Ventilator, Gebläse oder Druckbehälter erzeugt, sodass ein erster Kühlgasstrom42 von unten durch den statischen Rost in den ersten Kühlgasraumabschnitt36 strömt. Bei dem ersten Kühlgasstrom42 handelt es sich beispielsweise um reinen Sauerstoff oder ein Gas mit einem Anteil von 15 Vol% oder weniger Stickstoff und einem Anteil von 30 Vol% oder mehr Sauerstoff. Der erste Kühlgasstrom42 durchströmt den Klinker und strömt anschließend in den Ofen16 . Der erste Kühlgasstrom bildet beispielsweise teilweise oder vollständig das Verbrennungsgas des Ofens16 aus. Der hohe Anteil an Sauerstoff in dem Verbrennungsgas führt zu einem Vorwärmerabgas, das im Wesentlichen aus CO2 und Wasserdampf besteht und weist den Vorteil auf, dass auf aufwändige nachgeschaltete Reinigungsverfahren zur Abgasreinigung verzichtet werden kann. Des Weiteren wird eine Reduktion der Prozessgasmengen erreicht, sodass die Anlage erheblich kleiner dimensioniert werden kann. - Innerhalb des Kühlers
18 wird der zu kühlende Klinker in Förderrichtung F bewegt. Der zweite Kühlgasraumabschnitt38 weist vorzugsweise einen dynamischen, insbesondere bewegbaren, Rost44 auf, der sich in Förderrichtung F an den statischen Rost40 anschließt. Unterhalb des dynamischen Rosts44 sind beispielhaft eine Mehrzahl von Ventilatoren angeordnet, mittels welcher der zweite Kühlgasstrom46 von unten durch den dynamischen Rost44 geblasen wird. Bei dem zweiten Kühlgasstrom46 handelt es sich beispielsweise um Luft. - An den dynamischen Rost
44 des zweiten Kühlgasraumabschnitts38 schließt sich in1 beispielhaft eine Zerkleinerungseinrichtung48 an. An die Zerkleinerungseinrichtung48 ein weiterer dynamischer Rost50 unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung48 an. Vorzugsweise weist der Kaltklinker52 beim Verlassen des Kühlers18 eine Temperatur von 100°C oder weniger auf. - Aus dem zweiten Kühlgasraumabschnitt
38 wird beispielsweise Kühlerabluft54 abgeführt und in einen Abscheider56 , wie beispielsweise einen Zyklon, zum Abscheiden von Feststoffen geführt. Die Feststoffe werden beispielhaft dem Kühler18 wieder zugeführt. Dem Abscheider56 ist ein Luft-Luft Wärmetauscher58 nachgeschaltet, sodass die Kühlerabluft innerhalb des Wärmetauschers58 Luft vorwärmt, die beispielsweise einer Rohmühle zugeführt wird. -
2 zeigt einen Ausschnitt einer Zementherstellungsanlage10 gemäß1 , wobei die nicht dargestellten Bereiche beispielsweise denen der1 entsprechend und gleiche Bezugszeichen gleich Elemente darstellen. Der in2 dargestellte Calcinator14 weist beispielhaft zwei Brennstoffaufgabevorrichtungen60 auf. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Calcinator14 lediglich genau eine Brennstoffaufgabevorrichtung60 oder mehr als zwei Brennstoffaufgabevorrichtungen60 aufweist. Die beiden Brennstoffaufgabevorrichtungen60 sind zueinander beabstandet an der Steigleitung62 des Calcinators14 angebracht. Beispielhaft sind die Brennstoffaufgabevorrichtungen60 auf unterschiedlichen Höhenniveaus an der Steigleitung62 angebracht. Jeder Brennstoffaufgabevorrichtung60 ist jeweils ein Brennstoffeinlass24 und ein Inertgaseinlass64 zugeordnet, sodass Brennstoff und Inertgas in die Brennstoffaufgabevorrichtung60 geleitet wird. Die Brennstoffaufgabevorrichtungen60 sind beispielhaft um 180° zueinander versetzt angeordnet. Beispielsweise weist die Brennstoffaufgabevorrichtung ein Mittel zum Transportieren des Brennstoffs, wie eine Förderschnecke oder eine Schurre auf. Der Eintrag des oder der Brennstoffe kann beispielsweise auch durch die Förderung mit Hilfe eines Inertgases pneumatisch erfolgen. -
2 zeigt des Weiteren, dass dem Ofenbrenner28 ein Brennstoffeinlass30 und ein Inertgaseinlass68 zugeordnet ist, sodass Brennstoff und Inertgas zu dem Ofenbrenner28 geleitet wird. Der Brennstoffeinlass24 ,30 und der Inertgaseinlass64 ,68 sind beispielsweise separat zueinander oder als ein gemeinsamer Einlass in den Calcinator14 oder den Ofen16 ausgebildet. Bei dem Inertgas handelt es sich beispielsweise um CO2 oder Wasserdampf. Das Inertgas kann sowohl als Fördermittel als auch zur Beeinflussung der Zündung oder Kontrolle des Verbrennungsprozesses dienen. - Der Rohmehleinlass
70 in den Calcinator14 wird in2 beispielshaft durch den Feststoffauslass des der vorletzten Zyklonstufe gebildet. Der Rohmehleinlass70 ist beispielsweise zwischen den beiden Calcinatorbrennern60 angeordnet. Alternativ kann das Rohmehl vorzugsweise jeweils unterhalb der einzelnen Verbrennungszone stromabwärts der Brennstoffeinlässe30 aufgegeben werden. Eine weitere Möglichkeit der Rohmehl- und Brennstoffaufgabe besteht darin, dass eine zur Steigleitung des Calcinators parallel angeordnete Brennkammer dazu genutzt wird, Brennstoff und Mehl gleichzeitig in einer sauerstoffarmen Zone aufzugeben. Vorzugsweise wird der Brennstoff in eine abwärts gerichtete Brennkammer zentral aufgegeben. Um die Brennstoffaufgabe herum erfolgt auf einem radialen Umfang oder am Umfang der zylindrischen Brennkammer die Aufgabe des Rohmehls dergestalt, dass der Brennstoff von einem Mehlvorhang ummantelt wird. Am unteren Ende der Brennkammer schließt diese an die aufwärts gerichtete Steigleitung des Calcinators an. Der vom Mehl ummantelte Brennstoff wird in die sauerstoffreiche Calcinatorströmung eingetragen und dort gezündet. Die Wärme wird direkt durch die Kalzinierreaktion des Rohmehls aufgezehrt. - Der Calcinator
14 weist beispielhaft eine Temperaturmesseinrichtung66 zur Ermittlung der Temperatur innerhalb des Calcinators14 auf. Die Zementanlage10 umfasst des Weiteren eine Steuerungseinrichtung72 , die mit der Temperaturmesseinrichtung derart verbunden ist, dass die Temperaturmesseinrichtung66 die ermittelte Temperatur an die Steuerungseinrichtung72 übermittelt. Die Steuerungseinrichtung72 ist mit dem Brennstoffeinlass24 , dem Rohmehleinlass70 und/ oder dem Inertgaseinass64 verbunden und derart ausgebildet, dass sie die Menge an Brennstoff, Rohmehl und/ oder Inertgas in den Calcinator14 in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur steuert/ regelt. -
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Calcinators14 der1 und2 , wobei gleiche Bezugszeichen gleich Elemente darstellen. Die Steigleitung62 des Calcinators14 weist eine Mehrzahl von unterschiedlichen Querschittsflächen auf. Die rBrennstoffaufgabevorrichtungen 60 des Calcinators14 sind beispielhaft ohne Winkelversatz, an der gleichen Seite der Steigleitung62 , aber auf unterschiedlichen Höhenniveaus angebracht. In Strömungsrichtung des Gases innerhalb der Steigleitung62 ist jeder Brennstoffaufgabevorrichtung60 jeweils ein Rohmehleinlass70 direkt vorzugsweise vor und/oder nachgeschaltet. Der Brennstoffeinlass24 und der Inertgaseinlass64 ist jeweils an der Brennstoffaufgabevorrichtung60 des Calcinators14 , insbesondere auf gleicher Höhe mit der jeweiligen Brennstoffaufgabevorrichtung60 , angeordnet. - Die Querschnittsverengungen sorgen für eine ausgewogene Vermischung innerhalb der Steigleitung und führen somit zu einer Vergleichmäßigung der Verbrennung und der Temperaturverteilung in Längs- und Querrichtung der Steigleitung des Calcinators.
- In
4 ist ein Ausschnitt eines Calcinators14 , wobei gleiche Bezugszeichen gleich Elemente darstellen. Der Calcinator14 weist ein Leitelement73 auf, das in der linken Darstellung beispielhaft innerhalb der Steigleitung62 und in der rechten Darstellung beispielhaft an der Brennstoffaufgabevorrichtung60 in der speziellen Form eines Flammrohres angebracht ist. - In der linken Darstellung ist das Leitelement
73 derart angeordnet, dass es eine Verengung des Querschnitts der Steigleitung62 bewirkt. Das Leitelement73 ist insbesondere plattenförmig, kammerförmig oder kastenförmig ausgebildet und an der Innenwand der Steigleitung62 und beispielhaft auf der gleichen Höhe und gegenüberliegend zu der Brennstoffaufgabevorrichtung60 angebracht. - In der rechten Darstellung weist das Leitelement
73 das Leitelement beispielhaft die Gestalt eines Diffusors auf, wobei sich der Querschnitt des Leitelements73 in Strömungsrichtung des Brennstoffs vergrößert. Das Leitelement73 ist an der Brennstoffaufgabevorrichtung60 , insbesondere an der Mündung der Brennstoffaufgabevorrichtung60 in die Steigleitung62 angebracht und ermöglicht insbesondere eine gezielte Einleitung des Brennstoffs in die Steigleitung62 . Es ist ebenfalls denkbar, dass das Leitelement73 bündig mit der Steigleitung abschließt und nicht in diese hineinragt, sodass ein gleichmäßiger Einlass des Brennstoffs in die Steigleitung62 ermöglicht wird. - Das Leitelement
73 ist beispielsweise aus einer hochtemperaturfesten Keramik oder einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Zementherstellungsanlage
- 12
- Vorwärmer
- 14
- Calcinator
- 16
- Ofen
- 18
- Kühler
- 20
- Zyklon
- 22
- Vorwärmerabgas
- 24
- Brennstoffeinlass des Calcinators
- 25
- Materialeinlass in den Ofen
- 26
- Verbrennungsgaseinlass des Calcinators
- 28
- Brenner oder Brennerlanze des Ofens
- 30
- Brennstoffeinlass des Ofens
- 32
- Sinterzone
- 34
- Kühlgasraum
- 36
- erster Kühlgasraumabschnitt
- 38
- zweiter Kühlgasraumabschnitt
- 40
- statischer Rost
- 42
- erster Kühlgasstrom
- 44
- dynamischer Rost
- 46
- zweiter Kühlgasstrom
- 48
- Zerkleinerungseinrichtung
- 50
- dynamischer Rost 50
- 52
- Kaltklinker
- 54
- Kühlerabluft
- 56
- Abscheider
- 58
- Wärmetauscher
- 60
- Brennstoffaufgabevorrichtung
- 62
- Steigleitung des Calcinators
- 66
- Temperaturmesseinrichtung
- 64
- Inertgaseinlass
- 68
- Inertgaseinlass in den Ofen
- 70
- Rohmehleinlass in den Calcinator
- 72
- Steuerungseinrichtung
- 73
- Leitelement
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102018206673 A1 [0002]
Claims (16)
- Zementherstellungsanlage (10) aufweisend - einen Vorwärmer (12) zum Vorwärmen von Rohmehl, - einen Calcinator (14) zum Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls, - einen Ofen (16) mit einem Ofenbrenner (28) zum Brennen des Rohmehls zu Zementklinker, wobei der Ofen (16) einen Verbrennungsgaseinlass zum Einlassen eines Verbrennungsgases in den Ofen (16) mit einem Sauerstoffanteil von 30% bis 100% aufweist, und - einen Kühler (18) zum Kühlen des Zementklinkers, - wobei der Calcinator (14) und der Ofen (16) jeweils einen Brennstoffeinlass (24) zum Einlassen von Brennstoff in den Calcinator (14) und den Ofen (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Calcinator (14) und/ oder der Ofen (16) jeweils einen Inertgaseinlass (64, 68) zum jeweiligen Einlassen von Inertgas in den Calcinator (14) und den Ofen (16) aufweist.
- Zementherstellungsanlage (10) nach
Anspruch 1 , wobei der Brennstoffeinlass (30, 24) und der Inertgaseinlass (64, 68) separat zueinander angeordnet sind und jeweils einen Einlass ausbilden. - Zementherstellungsanlage (10) nach
Anspruch 1 oder2 , wobei der Brennstoffeinlass (30, 24) und der Inertgaseinlass (64, 68) zusammen einen Einlass ausbilden. - Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Calcinator (14) und/ oder der Ofen (16) jeweils eine Mehrzahl von Inertgaseinlässen (64, 68) aufweist.
- Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Calcinator (14) mindestens einen Rohmehleinlass (70) zum Einlassen von Rohmehl in den Calcinator (14) aufweist, der in Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Calcinators (14) stromaufwärts oder stromabwärts des Brennstoffeinlasses (24) und des Inertgaseinlasses (64) angeordnet ist.
- Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Calcinator (14) zumindest zwei Rohmehleinlässe (62) zum Einlassen von Rohmehl in den Calcinator (14) aufweist und wobei zumindest einer der Rohmehleinlässe (62) in Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Calcinators (14) stromaufwärts des Brennstoffeinlasses (24) angeordnet sind.
- Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zementherstellungsanlage (10) eine Steuerungseinrichtung (72) aufweist, die mit einer Temperaturmesseinrichtung (66) innerhalb des Calcinators (14) verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass sie die Menge an Rohmehl, Inertgas und/ oder Brennstoff in den Calcinator (14) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur der Temperaturmesseinrichtung (66) steuert/ regelt.
- Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei innerhalb des Calcinators (14) zumindest eine Querschnittsverengung des Calcinatorquerschnitts ausgebildet ist.
- Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei innerhalb des Calcinators (14) zumindest ein Leitelement zum Leiten der Gasströmung und/ oder des Brennstoffs angeordnet ist.
- Zementherstellungsanlage (10) nach
Anspruch 9 , wobei der Calcinator (14) eine Mehrzahl von Brennstoffaufgabevorrichtungen (60) aufweist, die jeweils einen Brennstoffeinlass (24) und einen Inertgaseinlass (64) umfassen und wobei jeder Brennstoffaufgabevorrichtung (60) ein Leitelement zugeordnet ist. - Zementherstellungsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Ofen (16) und dem Calcinator (14) ein Brennraum angeordnet ist, der einen Rohmehleinlass, einen Brennstoffeinlass, und einen Inertgaseinlass aufweist.
- Verfahren zum Herstellen von Zementklinker aufweisend die Schritte: - Vorwärmen von Rohmehl in einem Vorwärmer (12), - Kalzinieren des vorgewärmten Rohmehls in einem Calcinator (14), - Brennen des vorgewärmten und kalzinierten Rohmehls in einem Ofen (16) mit einem Ofenbrenner (28) zu Zementklinker, wobei dem Ofen (16) ein Verbrennungsgas mit einem Sauerstoffanteil von 30% bis 100% zugeführt wird, und - Kühlen des Zementklinkers in einem Kühler (18), wobei dem Ofen (16) und dem Calcinator (14) ein Brennstoff zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ofen (16) und/ oder dem Calcinator (14) ein Inertgas zugeführt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 12 , wobei das Inertgas zusammen mit oder separat zu dem Brennstoff dem Calcinator (14) und/ oder dem Ofen (16) zugeführt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 12 oder13 , wobei das Rohmehl in Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Calcinators (14) vor dem Brennstoff und dem Inertgas in den Calcinator (14) eingelassen wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 12 bis14 , wobei die Temperatur innerhalb des Calcinators ermittelt wird und die Menge an Rohmehl, Inertgas und/ oder Brennstoff, die dem Calcinator (14) zugeführt wird, in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur gesteuert/ geregelt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 12 bis15 , wobei innerhalb des Calcinators (14) ein strömungsberuhigter Bereich mittels eines Leitelements oder einer Querschnittsverengung des Calcinatorquerschnitts ausgebildet wird.
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