DE1292319C2 - Verfahren zum vorerhitzen von zementrohmehl oder anderen feinkoernigen, alkalihaltigen stoffen durch direkte beruehrung mit heissem ofenabgas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorerhitzen von Zementrohmehl oder anderen feinkörnigen, alkalihaltigen Stoffen durch direkte Berührung mit heißem Ofenabgas, wobei die heißen Ofenabgase vor Eintritt in den Vorerhitzer zwecks Niederschlagung der mitgeführten Alkalien mit kalten feinkörnigen Stoffen gemischt werden und diese Stoffe aus dem Gasstrom abgeschieden und endgültig aus dem System abgeleitet werden, noch bevor diese die Verdampfungstemperatur der Alkalien erreicht haben, nach Patent 1126306 oder Zusatzpatent 1291442.

Beim Brennen von Zementrohgut oder ähnlichen Stoffen, die Alkalien enthalten, werden die: Alkalien im Brennofen verflüchtigt und als Dämpfe oder — nachdem sie kondensiert sind — als feine Nebel mit dem Ofenabgas abgeleitet. Gelangen die Alkalien mit dem Abgas in den Vorerhit/er, so werden sie im Kreislauf mit dem erhitzten Rohgut wieder in den Brennofen zurückgeführt. Das Ofenabgas wird dann ständig mit Alkalien angereichert und das Rohgui in immer stärkerem Maße damit beladen. Dabei wird das Rohgut in seiner Fließfähigkeit beeinträchtigt, und es kommt zu Anbackungen und Verstopfungen innerhalb des Vorerhitzers.

Gemäß dem Hauptpatent ist diese Gefahr dadurch behoben, daß das Ofenabgas vor Eintritt in den Vorerhitzer zwecks Niederschlagung der mitgeführten Alkalidämpfe mit einem kalten, feinkörnigen, festen Stoff in Berührung gebracht wird, welcher dem Gasstrom kontinuierlich zugegeben wird, und anschließend durch ein Gefäß geleitet wird, in dem der mit Alkalien beladene feinkörnige Stoff abgeschieden und aus dem System abgeleitet wird. Hierbei werden die Alkalidämpfe auf dem kalten, feinkörnigen, festen Stoff niedergeschlagen. Auf diese Weise wird der Alkaligeha'it des Ofenabgases beseitigt oder stark vermindert, so daß die erwähnten Störungen beim Betrieb des Vorerhitzers nicht mehr auftreten. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß im Ofen ein Fndprodukt, z. B. Zementklinker, gewonnen wird, das nur noch einen sehr geringen Alkaligehalt besitzt.

Gemäß der Erfindung wird in weiterer Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents oder des Zusatzpatents nur ein Teilstrom der Ofenabgase mit den kalten, feinkörnigen Stoffen gemischt und nach Ausscheidung der feinkörnigen Stoffe in den Vorerhitzer eingeführt.

Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß das Rohgut in dem Vorerhitzer auf eine weit höhere Temperatur gebracht werden kann, als es bei Durchleitung des gesamten Ofenabgases durch das Niederschlagungsgefäß möglich wäre. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß man mit einer verhältnismäßig geringen Menge des feinkörnigen, festen Stoffes für die Niederschlagung der Alkalien auskommt.

Zweckmäßigerweise werden die aus dem Niederschlagungsgefäß austretenden Abgasmengen an einer Stelle mit etwa gleicher Gastemperatur in den Vorerhitzci wieder eingeführt. Hierdurch wird erreicht, daß die Erhitzung des Behandlungsgules durch die teilweise Abkühlung des durch das Niederschlagungsgefäß geleiteten Teilstromes nicht beeinträchtigt wird.

Das Mengenverhältnis des Teilgasstromes, welcher das Nicderschlagungsgefäß durchzieht, zu dem Gasstrom, der unmittelbar in den Vorerhitzer gelangt, wird so bemessen, daß die Alkalimengen, die mit letzterem in den Vorerhitzer gelangen, unter derjenigen Grenze bleiben, oberhalb welcher die Gefahr besteht, daß das Zementrohgut infolge der darauf niedergeschlagenen Alkalien an den Wänden des Vorerhilzers anbackt. Das richtige Verhältnis kann leicht durch Versuche ermittelt werden. Kommt es darauf an, ein gebranntes Gut zu erzeugen, dessen Alkaligehah einen bestimmten Prozentsatz nicht übersteigt, so kann man das Mengenverhältnis der beiden Gasströme zueinander ebenfalls leicht durch Versuche entsprechend abstimmen.

Das Verfahren kann unabhängig davon, ob das Ofengas ganz oder zum Teil durch das Niederschlagungsgefäß geleitet wird, ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet werden, daß der aus dem Nieder-

schlagungsgefäß austretende Stoff — gegebenenfalls nach Kühlung — ganz oder zum Teil im Kreislauf wieder in das Niederschlagungsgefäß eingebracht wird. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß der Bedarf an diesem Stoff beträchtlich verringert wird. Die Kreislaufführung des Stoffe; bringt es außerdem mit sich, daß er stärker als bei nur einem einmaligen Durchlauf durch das Niederschlagungsgefäß mit Alkalien angereichert wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Stoff z. B. aus gemahlenem Kalkstein oder Zementrohmehl besteht und als Düngemittel verwendet werden soll.

In der Zeichnung ist als Beispiel eine Anlage zum Erhitzen und 3rennen von Zementrohmehl nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wiedergegeben.

An das obere Einlaufende eines Drehrohrofens 1 und gegenüber diesem in passender Weise abgedichtet ist eine Abgasleitung 60 angeschlossen. Von ihr ist eine Leitung 61 abgezweigt. An der Abzweigstelle ist eine Klappe 62 angeordnet, die mittels eines Hebels 63 von außen verstellt werden kann. Die Abgasleitung 60 führt zu einem Vorerhitzer, der aus einer Reihe hintereinandergeschalteter Erhitzungsstaubabscheider 11, 12, 13. 14 besteht. Die Erhitzungsstaubabscheider sind als Zyklone gestaltet und durch Abgasleitungen 15. 16, 17 unter sich verbunden. Die Abgasleitung 64 des Erhitzungszyklons 14 führt zu einer Entstaubungseinrichtung. beispielsweise einem Elektrofilter 6. dessen Reingasauslaß an ein Gebläse 18 angeschlossen ist. Das Staubaustragrohr 19 des Erhitzungszyklons 11 endet in dem Drehrohrofen 1. während die Staubaustragrohre 20,21,22 der übrigen Erhitzungszyklone 12. 13. 14 jeweils mit der zu dem vorhergehenden Erhitzungszyklon führenden Abgasleitung 60, 15. 16 verbunden sind. In die Abgasleitung 17 ragt ein Aufgaberohr 24 hinein, das oben zu einem Trichter 25 erweitert ist.

Die abgezweigte Leitung 61 mündet in ein Gefäß 3, das ebenfalls als Zyklon ausgebildet und mit einem Austragrohr 4 versehen ist. welches in einem Schnekkenförderer 5 endet. Die Abgasleitung 65 des Zyklons 3 führt zu der Leitung 15. welche die Zyklone 11 und 12 miteinander verbindet. Oberhalb des Zyklons 3 ist ein Aufgabetrichter 46 vorgesehen, der mit einem Schneckenförderer 47 in Verbindung steht. An diesem ist ein Rohr 49 angeschlossen, das in der abgezweigten Leitung 61 endet.

Im Betrieb wird mittels des Gebläses 18 ein erster Teilstrom des Ofenabgases (Hauptgasstrom) durch die Leitung 60 in den Erhitzungszyklon 11 und ein zweiter Teilstrom durch die Leitung 61 in den Zyklon 3 gesaugt. Die beiden Teilgasströme weiden in der Abgasleitung 15 wieder miteinander vereinigt und ziehen dann durch die Erhitzungszyklone 12, 13. 14 und das Elektrofilter 6. Das zu erhitzende und zu brennende Zementrohmehl wird dem Trichter 25 aufgegeben. Aus ihm gelangt es in einem kontinuierlichen Strom durch das Rohr 24 in die Abgasleitung 17. Hier wird das Zementrohmehl von dem Gas. das diese Leitung durchzieht, erfaßt und in der Schwebe mit ihm in den Erhitzungszyklon 14 getragen. Das darin abgeschiedene Rohmehl wird durch das Staubaustragrohr 22 in die Abgasleitung 16 eingeführt und von dem Abgas, das diese Leitung durchströmt, in den Erhitzungszyklon 13 mitgenommen. Ίη gleicher Weise durchzieht das Zementrohmehl nacheinander die Erhitzungszyklone 12 und 11 und gelangt schließlich durch das Staubaustragrohr 19 des ersten Erhitzungszyklons 11 in den Drehrohrofen 1. Das Zementrohmehl kommt also auf dem Weg durch die Erhitzungszyklone mit immer heißerem Abgas in Berührung. Hierdurch findet ein guter Wärmeaustausch von dem Gas auf das Zementrohmehl statt, so daß es mit einer hohen Temperatur in den Ofen eintritt. In ihm wird das Zementrohmehl zu Klinker gebrannt. Dabei werden die Alkalien, die in dem Rohmehl enthalten sind, verflüchtigt und als Dampf

ίο oder feine Nebel von dem Ofenabgas mitgenommen.

In die abgezweigte Abgasleitung 61 wird aus dem

Trichter 46 ständig ein feinkörniger, fester Stoff, z. B.

gemahlener Kalkstein, eingebracht. Er wird von dem

Teilgasstrom, der die Leitung 61 durchzieht, erfaßt und in der Schwebe mit ihm in den Zyklon 3 getragen. Dabei scheiden sich die Alkalidämpfe oder -nebel, die in dem Gas enthalten sind, in fester Form auf dem Kalkstein ab. Während der so von Alkalien befreite Teilgasstrom durch die Leitung 65 in die Leitung 15 abzieht, wird der mit Alkalien beladene und im Zyklon 3 niedergeschlagene Kalkstein durch das Rohr 4 in den Schneckenförderer 5 ausgetragen.

Die Alkalidämpfe und -nebel, die in dem zum ersten Erhitzungszyklon 11 ziehenden Teilgasstrom enthalten sind, schlagen sich zu einem großen Teil auf dem Zementrohmehl nieder, welches durch das Staubaustragrohr 20 in die Leitung 60 eingebracht wird. Wichtig ist, daß mittels der Klappe 62 das Mengenverhältnis des abgezweigten Teilgasstromes zu demjenigen, der die Leitung 60 durchzieht, wie gesagt, so bemessen wird, daß die Alkalimenge, die mit letzterem an das Zementrohmehl herangebracht wird, unter derjenigen Grenze bleibt, oberhalb welcher die Gefahr besteht, daß das Zementrohmehl infolge des darauf niedergeschlagenen Alkalis zusammenbackt oder seine Fließfähigkeit einbüßt. Andererseits soll dieser Teilgasstrom auch nicht größer als erforderlich gewählt werden. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt nämlich darin, daß das Zementrohmehl. das aus dem Staubaustragrohr 20 austritt, in der Leitung 60 auf frisches Ofenabgas trifft. Je größer nun die Menge dieses Gases ist. um so höher ist die Temperatur, auf die das Zementrohmehl in dem Vorerhitzer gebracht wird. Hinzu kommt, daß die Gasmenge, die zu dem Niederschlagungszyklon 3 zieht und mit dem Kalkstein in Berührung gebracht wird, umgekehrt proportional der Gasmenge ist, die dem Erhitzungszyklon 11 zufließt. Je größer also dieser Gasstrom ist. um so weniger Gas wird mit dem Kalkstein in Berührung gebracht und um so kleiner sind die Wärmeverluste, die hierdurch entstehen.

Es ist nicht erforderlich, daß das Abgas des Nicderschlagungszyklons 3 in die Leitung 15 eingebracht wird. Die Abgasleitung dieses Zyklons kann zweckmäßigerweise auch an einer Stelle des Vorerhitzers eingeführt werden, an der die Abgase die gleiche Temperatur aufweisen wie der aus dem Niedersdilagungszyklon abgezogene Teilgasstrom, beispielsweise

wie in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt, in die Abgasleitung 16 zwischen den Erhitzungszyklonen 12 und 13 münden.

Der in dem Zyklon 3 niedergeschlagene, mit Alkali beladene Kalkstein kann mittels des Schneckenförderers 5 beispielsweise einer Anlage zugeführt werden, in welcher die auf dem Kalkstein niedergeschlagenen Alkalien durch Auslaugung oder Ex-Traktion mit Wasser in reiner Form gewonnen werden.

Der von Alkalien befreite Kalkstein kann darauf, gegebenenfalls noch feucht, für die Niederschlagung der Alkalien wiederverwendet werden. Der aus dem Nicdcrschlagun.uszykloii austretende, mit Alkalien beladcne Kalkstein kann aber auch, insbesondere dann.

wenn er als Düngemittel Verwendung finden soll, im Kreislauf wieder in den Niederschlagungszyklon ziiirücVgeleitet werden. Dabei wird zweckmäßig ständig ein Teil des aus dem Zyklon austretenden Kalksteiias abgezogen und durch frischen Kalkstein ersetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorerhitzen von Zementrohmehl oder anderen feinkörnigen, alkalihaltigen Stoßen durch direkte Berührung mit heißem Ofenabgas, wobei die heißen Ofenabgase vor Eintritt in den Vorerhitzer zwecks Niederschlagung der mitgeführten Alkalien mit kalten feinkörnigen Stoffen gemischt werden und diese Stoffe aus dem Gasstrom abgeschieden und endgültig aus dem System abgeleitet werden, noch bevor diese die Verdampfungstemperatur der Alkalien erreicht

' haben, nach Patent 112ό 306 oder Zusatzpatent 1 291442, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teilstrom der Ofenabgase mit den kalten feinkörnigen Stoffen gemischt wird und daß dieser Teilstrom nach Ausscheidung der feinkörnigen Stoffe in den Vorerhitzer eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Niederschlagungsgefäß austretenden Abgasmengen an einer Stelle mit etwa gleicher Gastemperatur in den Vorerhitzer eingeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Niederschlagungsgefäß austretenden, mit Alkalien beladenen feinkörnigen Feststoffe — gegebenenfalls nach Kühlung — ganz oder zum Teil im Kreislauf wieder in das Niederschlagungsgefäß eingebracht werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Drehrohrofen, einem Niederschlagungsgefäß zur Abscheidung der mit Alkalien be- ladenen, feinkörnigen Feststoffe und einem Vorerhitzer, der mehrere gasseitig hintereinandergeschaltete Zyklone aufweist, die nacheinander von den zu behandelnden feinkörnigen Feststoffen entgegen dem Abgasstrom durchlaufen werden. dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagungsgefäß (3) parallel zu dem unmittelbar an den Drehrohrofen (1) angeschlossenen Zyklon (11) des Vorerhitzers geschaltet ist und daß die Abgasleitung (65) des Niederschlagungsgefäßes (3) in eine Abgasleitung (15, 16, 17) der nachgeschalteten Zyklonstufen (12. 13, 14) mündet.