DE1213337B

DE1213337B - Process for the production of cement clinker from raw meal containing quicklime

Info

Publication number: DE1213337B
Application number: DER26219A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Wuhrer
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1959-08-22
Filing date: 1959-08-22
Publication date: 1966-03-24
Also published as: GB955265A

Description

Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus branntkalkhaltigem Rohmehl Die Herstellung von Zement aus ganz oder teilweise vorgebrannten Rohstoffen ist bekannt. Dabei werden insbesondere Abfallkalke verwendet, wie z. B. gebrannter Absiebkalk, der vornehmlich in Kalkwerken anfällt. Er entsteht durch Absiebung des ofenfallenden Gutes und enthält die natürlichen Verunreinigungen und die Asche des Brennstoffes und mußte früher wegen seines verringerten CaO-Gehalts ungenutzt auf die Halde gegeben werden. ' Es ist bekannt, daß man bei Verwendung solcher Rohstoffe das reine Trockenbrennverfahren anwendet. Das Rohmehl wird aus dem Abfallkalk unter Zusatz von vorgetrocknetem Ton oder Sand oder auch von vorgetrockneter Hochofenschlacke u. ä. im richtigen und für Zement üblichen Verhältnis durch Mahlung hergestellt und in dieser Form auch dem Brennapparat aufgegeben. Eine Aufgabe in Form von Granlien wäre unzweckmäßig, da hierzu Wasser erforderlich ist, wodurch zwangweise eine Löschung des CaO zu Ca(OH' )2 erfolgt. Die bei diesem Löschprozeß frei werdende Wärme müßte dann später im Brennofen wieder zusätzlich aufgebracht werden.Process for the production of cement clinker from raw meal containing quicklime The production of cement from completely or partially pre-burned raw materials is known. In particular, waste limes are used, such as. B. burnt lime, which occurs primarily in lime works. It is produced by sieving off the material falling from the stove and contains the natural impurities and the ashes of the fuel and, in the past, had to be dumped unused because of its reduced CaO content. 'It is known that applying the pure dry combustion method using such raw materials. The raw meal is made from the waste lime with the addition of pre-dried clay or sand or pre-dried blast furnace slag and the like in the correct proportions that are usual for cement, and it is also fed into the furnace in this form. A task in the form of granules would be inexpedient, since water is required for this, which inevitably results in the CaO being quenched to Ca (OH ') 2. The heat released during this extinguishing process would then have to be applied again later in the kiln.

Weiterhin ist bekannt, daß der Branntkalk, insbesondere in der feingemahlenen Form, in der er in einem solchen Rohmehl vorliegt, begierig Kohlensäure aufnimmt.It is also known that the quicklime, especially in the finely ground The form in which it is present in such a raw meal, eagerly absorbs carbonic acid.

Eine Vorwärmung des Rohmehls, bei der also eine intensive Berührung des Rohmehls mit den Ofenabgasen stattfindet, ist daher ungeeignet, denn das entstehende CaCO 3 müßte vor der Sinterung durch zusätzliche Brennstoffaufgabe wieder zersetzt werden. Die Wärmewirtschaft des Verfahrens würde dadurch verschlechtert.Preheating the raw meal, in which the raw meal comes into intensive contact with the furnace exhaust gases, is therefore unsuitable because the CaCO 3 that is formed would have to be decomposed again by adding additional fuel before sintering. This would worsen the heat economy of the process.

So konnte durch wissenschaftliche und praktische Untersuchungen nachgewiesen werden, daß bei einer solchen Vorwärmung mit intensiver Berührung im Bereich bis 750' C ein erheblicher Teil der Verbrennungskohlensäure des Drehofenabgases durch das CaO absorbiert wird. Etwa 18 % CaO im Rohmehl waren in CaCO, umgewandelt. Dies hat zur Folge, daß mehr als 100 kcal/kg Klinker zusätzlich wieder zu deren Zersetzung aufgewendet werden müssen.Scientific and practical investigations have shown that with such preheating with intensive contact in the range of up to 750 ° C, a considerable part of the carbonic acid from the combustion of the rotary kiln exhaust gas is absorbed by the CaO. About 18 % CaO in the raw meal was converted to CaCO. The consequence of this is that more than 100 kcal / kg of clinker have to be used again for their decomposition.

Deshalb hat man bei branntkalkhaltigen Rohmehlen auf die in der Zementindustriebekannten und üblicherweise verwendeten Vorwärmer verzichtet, obwohl diese eine intensive Wärmeausnutzung der Ofenabgase ermöglichen. Branntkalkhaltiges Rohmehl wird deshalb direkt dem Drehofen aufgegeben, da hier die Berührung des Abgases mit dem Gut nur auf die Oberfläche der Füllung -beschränkt bleibt, also wesentlich geringer ist. Die hierbei stattfindende Karbonatisation ist praktisch belanglos.For this reason, raw meals containing quicklime are used as those known in the cement industry and commonly used preheaters are dispensed with, although this is an intensive one Enable heat utilization of the furnace exhaust gases. Quicklime-containing raw meal is therefore given up directly to the rotary kiln, since the exhaust gas only comes into contact with the property remains limited to the surface of the filling, so it is much lower. The carbonation that takes place here is practically irrelevant.

Allerdings ist dabei die wärmewirtschaftliche Ausnutzung der Ofenabgase nicht so vorteilhaft. Außerdem kann die Wärme des Klinkers, der den Drehofen mit etwa 1300 bis 1400' C verläßt, nur zu einem kleinen Teil, und zwar in Form von heißer Verbrennungsluft und soweit möglich, als überschußluft, dem Prozeß zurückgeführt werden. Fast die Hälfte der Klinkerwärme geht verloren.However, the thermal economic utilization of the furnace exhaust gases is not so advantageous. In addition, the heat of the clinker, which leaves the rotary kiln at around 1300 to 1400 ° C. , can only be returned to the process to a small extent, namely in the form of hot combustion air and, as far as possible, as excess air. Almost half of the clinker heat is lost.

Es wird daher zur Vermeidung der vorgehend beschriebenen Nachteile erfindungsgemäß folgendes Verfahren zum Brennen von branntkalkhaltigem Zementrohmehl vorgeschlagen: Das im richtigen und üblichen Mischungsverhältnis von Kalk, Ton und Kieselsäure oder Hochofenschlacke durch einen Mahlgang hergestellte Rohmehl wird nach der Homogenisierung einem der bekannten Vorwärmer, z. B. dem Schwebegaswärmetauscher, aufgegeben, dieser aber von unten nicht mit dem Ofenabgas, sondern mit Heißluft, z. B. aus der Klinkerkühlung, beaufschlagt. Die gesamte Kühlerheißluft teilt sich also in den Bedarf zur Verbrennung des in den Drehofen eingeblasenen Brennstoffs und in die wesentlich größere Menge für den Vorwärmer. Bei diesem Verfahren ist es nicht erforderlich, die Verbrennung mit einem mehr als üblichen Luftüberschuß vorzunehmen.It is therefore used to avoid the disadvantages described above According to the invention, the following method for burning cement raw meal containing quicklime suggested: That in the correct and usual mixing ratio of lime, clay and Silica or blast furnace slag is produced by a grinding process after homogenization one of the known preheaters, e.g. B. the suspended gas heat exchanger, abandoned, but not with the furnace exhaust gas from below, but with hot air, z. B. from the clinker cooling acted upon. The entire cooler hot air divides that is, the need to burn the fuel blown into the rotary kiln and in the much larger amount for the preheater. With this procedure is it does not require the combustion with a more than usual excess of air to undertake.

Die Wärme der heißen Ofenabgase, deren Temperatur und damit deren Wärmeinhalt durch entsprechende Länge des Ofens gesenkt werden kann, kann zweckmäßigerweise zum Trocknen von Ton und Sand oder Hochofenschlacke usw. benutzt werden.The heat of the hot furnace exhaust gases, their temperature and thus their Heat content can be reduced by a corresponding length of the furnace, can expediently be used for drying clay and sand or blast furnace slag, etc.

Mit dem Ofenabgas kann ziber auch z. B. durch einen Rekuperator Luft aufgeheizt werden, die man ebenfalls dem Vorwärmer aufgibt, z. B. an einer Stelle, an der die von unten kommende Kühlerheißluft dieselbe Temperatur hat. Es sind zwar bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zement im Drehrohrofen mit zwei vorgeschalteten Vorwärmeinrichtungen bekanntgeworden, wobei der gebrannte Kalk oder der gebrannte Mergel in der einen vorgeschalteten Vorwärmeinrichtung ausschließlich durch Luft, die im Kühler durch den gebrannten Klir er aufgeheizt wurde, aufgewärmt wird, um eine Karbonatisierung des CaO zu vermeiden, während das übrige Rohgut (Ton, Sand, Hochofenschlacke usw.) in einer zweiten vorgeschalteten Vorwärmeinrichtung durch die C02-haltigen Abgase des Drehrohrofens vorgewärmt wird.With the furnace exhaust ziber can also z. B. air through a recuperator be heated, which you also give up the preheater, z. B. at one point at which the hot air coming from below has the same temperature. It are already a method and a device for the production of cement became known in the rotary kiln with two upstream preheating devices, with the burnt lime or the burnt marl in one of the upstream preheating devices exclusively by air, which is heated in the radiator by the burnt kettle is warmed up to avoid carbonation of the CaO while the Remaining raw material (clay, sand, blast furnace slag, etc.) in a second upstream Preheater is preheated by the C02-containing exhaust gases from the rotary kiln.

Diese beiden so vorbehandelten Rohgutteile werden jedoch erst nach ihrem, Eintritt in den Drehrohrofen miteinander vereinigt.These two raw material parts pretreated in this way are, however, only after their entry into the rotary kiln combined with one another.

Nun ist aber jedem Fachmann bekannt und auch verständlich, daß es nicht möglich ist, in einem Drehrohrofen eine innige Vermischung der beiden Komponenten zu erreichen, wie es die DIN 1174 in § 2a für die Herstellung von Portlandzement vorschreibt. Diese Nachteile einer mangelhaften Vermischung werden bei Anwendung der vorliegenden Erfindung vermieden.However, it is now known and understandable to every person skilled in the art that it is not possible to achieve an intimate mixing of the two components in a rotary kiln, as prescribed in DIN 1174 in Section 2a for the production of Portland cement. These disadvantages of poor mixing are avoided using the present invention.

In der Zeichnung ist ein Schema der Vorrichtung und des Verfahrens für den Fall dargestellt, daß die Ofenabgase zum Trocknen von Ton und Sand oder auch von Hochofenschlacke verwendet oder benötigt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Vorwäriner 2 vor dem Ofen 6, einer Zufuhr 3 für Heißluft und einem Austrag 5 für das erhitzte Rohmehl. Das homogenisierte Rohmehl gelangt durch die Dosiervorrichtung 1 von oben in den Vorwärmer 2, in den von unten durch 3 Heißluft aus dem Klinkerkühler 4 eintritt. Das vorgewärmte Rohmehl fließt durch 5 in den Drehofen 6. Der entstehende Portlandklinker fällt in den Klinkerkühler 4 und wird durch Entgegenströmen der Kaltluft 7 abgekühlt, wobei sich letztere aufheizt.The drawing shows a scheme of the device and the method for the case that the furnace exhaust gases are used or required for drying clay and sand or also blast furnace slag. The device according to the invention consists essentially of a preheater 2 in front of the oven 6, a supply 3 for hot air and a discharge 5 for the heated raw meal. The homogenized raw meal passes through the metering device 1 from above into the preheater 2, into which 3 hot air from the clinker cooler 4 enters from below. The preheated raw meal flows through 5 into the rotary kiln 6. The resulting Portland clinker falls into the clinker cooler 4 and is cooled by the countercurrent of the cold air 7 , the latter heating up.

Das Abgas des Drehrohrofens wird durch 8 in den Trockner 9 eingeleitet, in den Ton und Sand oder Hochofenschlacke usw. durch 10 aufgegeben werden. Das auf diese Weise getrocknete Rohgut wird zu- sammen mit dem Abfallkalk bei 11 in die Mühle 12 eingegeben, vennahlen und das entstehende kohmehl in 13 homogenisiert.The exhaust gas from the rotary kiln is introduced through 8 into the dryer 9 , into which clay and sand or blast furnace slag etc. are fed through 10. The thus dried is Rohgut Together entered into the mill 12, vennahlen and homogenized the resulting kohmehl in 13 with the Abfallkalk in. 11

Durch die Vorrichtung und das in ihr betriebene Verfahren ist es möglich, gegenüber dem Brennen von Branntkalkrohmehl in einem Drehofen ohne Vorwärmer den Wärmeverbrauch um etwa 25% zu senken. Gegenüber einem Verfahren, bei dem im Vorwärmer die Ofenabgase den Branntkalk karbonatisieren, ist der Wärmegewinn sogar 40 %.The device and the process operated in it make it possible to compared to burning quicklime raw meal in a rotary kiln without a preheater Reduce heat consumption by around 25%. Compared to a process in which in the preheater If the furnace exhaust gases carbonate the quicklime, the heat gain is even 40%.

Claims

Claims: 1. A process for the production of cement-based raw meal from quicklime-containing raw meal in a rotary kiln with an upstream preheating device, characterized in that the finished raw meal is only heated with hot air in the preheater.

2. The method according spoke 1, characterized in 'that KühlerheißIaft is used. 3. Preheater on rotary cement kilns for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized in that it only has a feed for hot air and an outlet for the hot raw meal to the rotary kiln in its lower part.