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Process for heat treating mineral raw materials involves adding granular component to cooling gas before contact with bypass stream Download PDF

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Abstract

Process for heat treating mineral raw materials involves adding a granular component to the cooling gas (6) before contact with the bypass stream (13). An independent claim is also included for an installation for heat treating mineral raw materials comprising a pre-heater (1), a furnace (2), a cooling unit (7), devices (31) for introducing coolant and devices (8, 9, 10, 11, 12) for adding the granular component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien durch Vorwärmen, Brennen, und Kühlen der Rohmaterialien, wobei die beim Brennen entstehenden heißen Abgase zur Vorwärmung verwendet werden und wobei ein Bypassstrom der Abgase zur Verringerung der Schadstoffkonzentration abgezweigt, mit einem Kühlgas gekühlt und anschließend gefiltert wird.The The invention relates to a method and a plant for heat treatment of mineral raw materials by preheating, firing, and cooling the Raw materials, with the resulting hot exhaust gases during firing used for preheating and wherein a bypass flow of the exhaust gases to reduce the Dedicated pollutant concentration, cooled with a cooling gas and then filtered becomes.

Der heiße Bypassstrom wird üblicherweise aus dem Ofeneinlaufgehäuse abgezogen und dann mit Luft bzw. Wasser auf die gewünschte Mischgastemperatur gekühlt, wobei an dem im Bypassstrom enthaltenen Staub die Schadstoffe kondensieren. Es ist weiterhin bekannt, dass bei zu niedriger Staubkonzentration im Bypassstrom Ansatzprobleme auftreten. Um diese zu vermeiden, erzeugt man zusätzliche Mehlschleier im Ofeneinlaufgehäuse, indem man beispielsweise Stufen im Aufgabebereich vorsieht.Of the name is Bypass current is usually off the oven inlet housing withdrawn and then with air or water to the desired mixed gas temperature cooled, wherein the pollutants condense on the dust contained in the bypass flow. It is also known that if the dust concentration is too low Bypass flow approach problems occur. To avoid this, you create additional Flour veil in the oven inlet casing, for example, by providing steps in the task area.

Bei diesem bekannten Verfahren können weder der Staubanteil noch die abgezogenen Korngrößen im Bypassstrom kontrolliert eingestellt werden. Wird zu wenig Staub abgezogen, sinkt die Betriebssicherheit durch Ansatzneigung. Bei zu hohen Staubanteil steigt der zu verwerfende Anteil. Bei grobem Bypassstaub ist zudem das Verhältnis von Kondensationsoberfläche und zugehöriger Masse ungünstig.at this known method can neither the dust content nor the withdrawn particle sizes in the bypass stream be adjusted in a controlled manner. If too little dust is removed, Operational safety decreases due to tendency to approach. If the dust content is too high increases the share to be rejected. In case of coarse bypass dust is also The relationship of condensation surface and associated Mass unfavorable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Kühlung des heißen Bypassstroms die Betriebssicherheit zu erhöhen und gleichzeitig energetisch günstig zu arbeiten.Of the The invention is therefore based on the object, in the cooling of the be called Bypass current to increase reliability and at the same energetic Cheap to work.

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

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien durch Vorwärmen, Brennen und Kühlen der Rohmaterialien werden die beim Brennen entstehenden Heizabgase zur Vorwärmung verwendet Außerdem wird ein Bypassstrom der Abgase zur Verringerung der Schadstoffkonzentration abgezweigt, mit einem Kühlgas gekühlt und anschließend gefiltert, wobei dem Kühlgas – vor dem Kontakt mit dem Abgas – wenigstens eine feinkörnige Komponente zudosiert wird.At the inventive method for heat treatment of mineral raw materials by preheating, firing and cooling the Raw materials are used to create the heating gases produced during firing preheating In addition, will a bypass flow of the exhaust gases to reduce the pollutant concentration branched off, with a cooling gas chilled and subsequently filtered, with the cooling gas - before the Contact with the exhaust - at least a fine-grained Component is metered.

Als feinkörnige Komponenten können beispielsweise kaltes oder vorgewärmtes Rohmehl, Filterstaub und/oder Kalksteinmehl zudosiert werden. Die erfindungsgemäße Anlage zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien bestehen im Wesentlichen aus einem Vorwärmer, einem Ofen und einem Kühler, wobei die beim Brennen entstehenden heißen Abgase im Vorwärmer verwendet werden und wobei ein Bypasssystem zur Verringerung der Schadstoffkonzentration der Abgase vorgesehen ist, wobei das Bypasssystem Mittel zur Zuführung von Kühlluft sowie nachgeordnete Mittel zu Filtern des gekühlten Bypassstrom aufweist. Die Mittel zu Zuführung von Kühlluft weisen zudem Mittel zum Zudosieren wenigstens einer feinkörnigen Komponente auf.When fine-grained Components can For example, cold or preheated raw meal, filter dust and / or limestone meal are metered. The inventive system for heat treatment of mineral raw materials consist essentially of one preheater, an oven and a cooler, wherein the resulting during firing hot exhaust gases used in the preheater and being a bypass system to reduce pollutant concentration the exhaust gases is provided, wherein the bypass system means for supplying cooling air and Having downstream means for filtering the cooled bypass stream. The means to feed of cooling air also have means for metering at least one fine-grained component on.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.Further Embodiments and advantages of the invention will become apparent from the following Description and drawing closer explained.

In der Zeichnung ist eine schematische Vorrichtung zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien mit einem erfindungsgemäßen Bypasssystem dargestellt.In The drawing is a schematic device for heat treatment of mineral raw materials with a bypass system according to the invention shown.

Die dargestellte Anlage zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien besteht im Wesentlichen aus einem Vorwärmer 1, einem Ofen 2, einem Kühler 7 und einem Gasbypass 3.The illustrated plant for heat treatment of mineral raw materials consists essentially of a preheater 1 , a stove 2 , a cooler 7 and a gas bypass 3 ,

Der Vorwärmer 1 ist insbesondere als Zyklonschwebegaswärmertauschersystem ausgebildet, welches von den heißen Abgasen des Ofens 2 durchströmt wird. In einem oberen Bereich des Vorwärmers 1 werden die mineralischen Rohmaterialien 4 aufgegeben. Die Abgase werden nach dem Vorwärmer in einem Elektrofilter 5 entstaubt.The preheater 1 is in particular designed as a cyclone gas gas heat exchanger system, which of the hot exhaust gases of the furnace 2 is flowed through. In an upper area of the preheater 1 become the mineral raw materials 4 given up. The exhaust gases are after the preheater in an electrostatic precipitator 5 dusted.

Das Bypasssystem 3 besteht im Wesentlichen aus einer am Ofeneinlaufgehäuse 2a abzweigenden Bypassleitung 30, Mitteln 31 zu Zuführung von Kühlluft 6 sowie Mittel 32 zum Filtern des gekühlten Bypassstroms. Als Kühlluft kann beispielsweise auch ein Teil der im Elektrofilter 5 entstaubten Abgase 5a verwendet werden.The bypass system 3 consists essentially of a furnace inlet housing 2a branching bypass line 30 , Means 31 for supplying cooling air 6 as well as funds 32 for filtering the cooled bypass current. As a cooling air, for example, a part of the electrostatic precipitator 5 dedusted exhaust gases 5a be used.

Die Mittel 31 zu Zuführung von Kühlluft weisen ferner Mittel 8, 9, 10, 11 und/oder 12 auf, um wenigstens eine feinkörnige Komponente der Kühlluft – vor dem Kontakt mit dem Abgas – zuzuführen. So kann über die Mittel 8 vorgewärmtes Rohmaterial 4b, über die Mittel 9 kaltes Rohmaterial 4a, über die Mittel 10 Abgasfilterstaub 5b des Elektrofilters 5, über die Mittel 11 eine zusätzliche feinkörnige Komponente 11a, wie beispielsweise Kalksteinmehl und/oder über die Mittel 12 Bypassfilterstaub 32a zudosiert werden.The means 31 to supply of cooling air also have means 8th . 9 . 10 . 11 and or 12 in order to supply at least one fine-grained component of the cooling air - before contact with the exhaust gas. So can over the means 8th preheated raw material 4b , about the means 9 cold raw material 4a , about the means 10 Exhaust filter dust 5b of the electrostatic precipitator 5 , about the means 11 an additional fine-grained component 11a , such as limestone meal and / or via the means 12 Bypass filter dust 32a be dosed.

Die mit den feinkörnigen Komponenten versehende Kühlluft wird dem abgezweigten Bypassstrom 13 zugeführt. Die feinkörnigen Komponenten dienen dabei sowohl als Kondensationskeime für die Schadstoffe als auch als Wärmesenke. Das gekühlte Mischgas 14 wird dann den Mitteln 32 zum Filtern des Bypassstromes, insbesondere einem Elektrofilter zugeführt. Der Bypassfilterstaub 32a wird abgeführt oder über die Mittel 12 dem Kühlgas zudosiert.The ver with the fine-grained components looking cooling air is the diverted bypass flow 13 fed. The fine-grained components serve both as condensation nuclei for the pollutants and as a heat sink. The cooled mixed gas 14 then becomes the means 32 for filtering the bypass flow, in particular fed to an electrostatic precipitator. The bypass filter dust 32a is dissipated or over the means 12 added to the cooling gas.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Schadstoffkonzentration des Bypassfilterstaubes 32a gemessen, so dass die Rückführung des Bypassstaubes über die Mittel 12 in Abhängigkeit der Schadstoffkonzentration geregelt werden kann.In an advantageous embodiment, the pollutant concentration of the bypass filter dust 32a measured so that the return of the bypass dust on the means 12 can be regulated depending on the pollutant concentration.

Eine weitere zweckmäßige Regelung besteht darin, die Menge des Kühlgases und/oder der feinkörnigen Komponenten in Abhängigkeit der Temperatur des Mischgases 14 vor dem Filter 32 zu regeln.Another expedient regulation is the amount of the cooling gas and / or the fine-grained components as a function of the temperature of the mixed gas 14 in front of the filter 32 to regulate.

Durch das Mischen der Kühlluft mit den feinkörnigen Komponenten vor dem Einführen in den Bypassstrom kann die Betriebssicherheit erhöht werden, da die feinkörnigen Komponenten, wie beispielsweise der Staub, bei Temperaturen kleiner 700° C nicht mehr klebrig ist. Da nicht heißes Rohmehl als Kondensationskeime verwendet wird, ergibt sich ein energetischer Vorteil. Auch durch einen staubarmen Abzug aus dem Ofeneinlaufgehäuse wird der gesamte Klinkerherstellungsprozess weniger beeinflusst, wodurch insbesondere geringere Wärmeverluste entstehen.By the mixing of the cooling air with the fine-grained Components before insertion in the bypass current, the reliability can be increased, because the fine-grained Components, such as the dust, at temperatures smaller 700 ° C not more sticky. Not hot Raw meal is used as a condensation germ, results in an energetic Advantage. Also by a low-dust vent from the kiln inlet housing is the entire clinker manufacturing process is less affected, which means especially lower heat losses.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die erforderliche Kühlluftmenge wesentlich gesenkt werden, da die feinkörnigen Komponenten zur Kühlung beitragen. Ein niedrigerer Kühlluftbedarf lässt wiederum die Investitionskosten für Filter, Ventilatoren und Rohrleitungen sinken.At the inventive method can the required amount of cooling air be significantly reduced because the fine-grained components contribute to the cooling. A lower cooling air requirement lets go again the investment costs for Filters, fans and piping sink.

Es besteht außerdem die Möglichkeit feinkörnigen Komponenten einzusetzen, die sowieso zu entsorgen sind oder Probleme bereiten (Mahlschwänze ...). Der Einsatz von hochfeinem Staub, beispielsweise aus den Filtern, kann die Abfallmenge wesentlich reduzieren, da das Verhältnis von Oberfläche zur Masse sehr günstig ist. Die Dosierung von kalten Mehlen/stäuben ist darüber hinaus kostengünstig und genau beherrschbar, sodass eine höhere Effizienz erzielbar ist.It exists as well the possibility fine-grained Use components that are to be disposed of anyway or problems prepare (Mahlschwänze ...). The use of very fine dust, for example from the filters, can significantly reduce the amount of waste, since the ratio of surface very cheap to the mass is. The dosage of cold flours / dusts is beyond economical and precisely manageable, so that a higher efficiency can be achieved.

Claims (9)

Verfahren zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien durch Vorwärmen, Brennen und Kühlen der Rohmaterialien, wobei die beim Brennen entstehenden heißen Abgase zur Vorwärmung verwendet werden und wobei ein Bypassstrom (13) der Abgase zur Verringerung der Schadstoffkonzentration abgezweigt, mit einem Kühlgas (6) gekühlt und anschließend gefiltert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlgas (6) – vor dem Kontakt mit dem Bypassstrom (13) – wenigstens eine feinkörnige Komponente zudosiert wird.A method of heat treating mineral raw materials by preheating, firing and cooling the raw materials, wherein the hot exhaust gases produced during firing are used for preheating and wherein a bypass flow ( 13 ) of the exhaust gases to reduce the pollutant concentration diverted, with a cooling gas ( 6 ) is cooled and then filtered, characterized in that the cooling gas ( 6 ) - before contact with the bypass current ( 13 ) - At least one fine-grained component is added. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als feinkörnige Komponente kaltes Rohmehl (4a) zudosiert wird.A method according to claim 1, characterized in that as a fine-grained component cold raw meal ( 4a ) is metered. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als feinkörnige Komponente vorgewärmtes Rohmehl (4b) zudosiert wird.A method according to claim 1, characterized in that as a fine-grained component preheated raw meal ( 4b ) is metered. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als feinkörnige Komponente Filterstaub (5b, 32a) zudosiert wird.A method according to claim 1, characterized in that as a fine-grained component filter dust ( 5b . 32a ) is metered. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als feinkörnige Komponente Kalksteinmehl (11a) zudosiert wird.A method according to claim 1, characterized in that as fine-grained component limestone flour ( 11a ) is metered. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des beim Filtern des Bypassstroms anfallenden Bypassfilterstaubs zurückgeführt und als feinkörnige Komponente dem Kühlgas zudosiert wird.Method according to claim 1, characterized in that that part of the bypass filter dust accumulating during filtering of the bypass flow returned and as fine-grained Component of the cooling gas is added. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des beim Filtern des Bypassstroms anfallenden Bypassfilterstaubs (32a) in Abhängigkeit der Schadstoffkonzentration zurückgeführt und als feinkörnige Komponente dem Kühlgas zudosiert wird.A method according to claim 1, characterized in that a part of the resulting during filtering of the bypass current bypass filter dust ( 32a ) is returned as a function of the pollutant concentration and added as a fine-grained component of the cooling gas. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Kühlgases und/oder der feinkörnigen Komponenten in Abhängigkeit der Temperatur des Bypassstroms vor dem Filtern geregelt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the amount of cooling gas and / or the fine-grained Components in dependence the temperature of the bypass flow is controlled before filtering. Anlage zur Wärmebehandlung von mineralischen Rohmaterialien mit einem Vorwärmer (1), einem Ofen (2) und einem Kühler (7), wobei die beim Brennen entstehenden heißen Abgase im Vorwärmer verwendet werden und wobei ein Bypasssystem (3) zur Verringerung der Schadstoffkonzentration der Abgase vorgesehen ist, wobei das Bypasssystem Mittel (31) zur Zuführung von Kühlluft sowie nachgeordnete Mittel (32) zum Filtern des gekühlten Bypassstroms aufweist. dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (31) zur Zuführung von Kühlluft Mittel (8, 9, 10, 11, 12) zum Zudosieren wenigstens einer feinkörnigen Komponente aufweisen.Plant for heat treatment of mineral raw materials with a preheater ( 1 ), an oven ( 2 ) and a cooler ( 7 ), wherein the burning hot exhaust gases are used in the preheater and wherein a bypass system ( 3 ) is provided for reducing the pollutant concentration of the exhaust gases, wherein the bypass system means ( 31 ) for supplying cooling air and subordinate means ( 32 ) for filtering the cooled bypass stream. characterized in that the means ( 31 ) for supplying cooling air means ( 8th . 9 . 10 . 11 . 12 ) for metering in at least one fine-grained component.
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