DE1758143A1

DE1758143A1 - Anlagen fuer die Waermebehandlung mineralischer Materialien,insbesondere fuer die Herstellung von Zement

Info

Publication number: DE1758143A1
Application number: DE19681758143
Authority: DE
Inventors: Francis Dambrine
Original assignee: Fives Lille Cail
Current assignee: Fives Lille Cail
Priority date: 1967-04-11
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1970-12-23
Also published as: GB1204233A; DE1758143B2; NL145665B; LU55828A1; US3498595A; CH497675A; DE1758143C3; BE712630A; DK118686B; FR1527044A; SE332690B; NL6805146A

Description

Anlagen für die Wärmebehandlung mineralischer Materialien, insbesondere für die Herstellung von Zement.

Die Erfindung betrifft Anlagen für die Wärmebehandlung mineralischer, pulverförmiger oder fein granulierter Materialien, welche einen Ofen und einen die Materialien vor ihrem Eintritt in den Ofen mittels warmer, aus dem Ofen kommender Gase erhitzenden und gegebenenfalls vorbehandelnden Vorwärmer enthalten.

Im allgemeinen besteht bei diesen Anlagen der Vorwärmer aus mehreren Abscheidern, gewöhnlich Zyklonen, die unter

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AuakOnft· am Fernsprecher alrtd unverbindlich.

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einander und alt dem Of en derart verbunden sind, daft die von Ofen kommenden Oase aufeinanderfolgend deren alle Abscheider strömen, wobei das von jedem Abscheider abgeschiedene Material, mit Ausnahme des dem Öfen a« n&oheten gelegenen, in die Leitung eingeführt eird, welche da« Gas, bezogen auf die GaBatrömungsrlohtung de« vorhergehenden Zyklon zuführt, während das in dem alt des Ofen verbundenen Zyklon abgeschiedene Material in den Öfen eingeführt wird. ·

Bei Vorwärmern dieses Typs erfolgt der Wärmeaustausch zwischen dem Material und den Gasen vor alles in den die Gase zu den Zyklonen führenden Leitungen, wo das von den Gasen mitgeführte Material in der gleichen Hiohtung wie das Gas strömt. Hun ist aber bekanntlich der färaeaustausch unter diesen Bedingungen auf die Differenz der Materialtejptratur von der Gastemperatur beschränkt und deshalb iat auoh die Temperatur der Gase bei ihm Austritt aus dem Vorwärmer relativ hoch, selbst wenn man mehrere j Stufen verwendet· j

Um den Wärmeinhalt der entweichenden 9m· zurüokzugewin- j nen, verwendet man diese bisweilen, insbesondere bei. An- j lagen zur Zementherstellung, sub Treeknen den lohaaterials

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oder des zum Heizen des Ofens verwendeten Brennstoffes. In diesem Fall muß aber die Trockenanlage abhängig von der Temperatur der entweichenden Gase bemessen werden, da hiervon das Durchsatzvolumen der Gase abhängt. Es sind daher im allgemeinen Apparate und Rohrleitungen mit großem Durchtrittsquerschnitt erforderlich, die den Preis erhöhen und die Schwierigkeiten bei der leitungsführung machen.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, den Wirkungsgrad dieser Anlagen dadurch zu verbessern, daß der Wärmeinhalt der aus dem Ofen entweichenden Gase auf rationellere Art verwertet wird.

Die erfindungsgemäße Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Material-Eintrittseelte der Anlage ein Gegenstrom-Wärmeaus tauscher angeordnet ist, der über eine Rohrleitung an den Gasauslaß einef^Abecheider angeschlossen ist und dessen Materialauslaß in eine Leitung mündet, die mit dem letzten Abscheider dee Vorwärmers verbunden ist, dergestalt, daß das Material vor dem Eintritt in den Vorwärmer durch einen mittels der Rohrleitung am Ausgang eines der Abscheider entnommenen Gasanteile eine Vorerhitzung erfährt.

Der andere Gasanteil kann in einer weiteren Anlage verwertet werden, nachdem er die hinter der Entnahmestelle, an der

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die Gase für den Gegenstrom-Wärmeaustauscher abgezapft werden, gelegenen Zyklone durchlaufen hat.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Durchsatzmenge und die Temperatur der aus der Letzten Stufe des Zyklonvorwärmers ^vo?rnienden Gase zu regeln und insbesondere diese Größen den Bedürfnissen der weiteren Anlage anzupassen, in der sie verwendet werden. Andererseits wird durch Verwendung eines Gegenstrom-Wärmeaustauschers der Wärmeinhalt der Gase sehr viel besser ausgenützt, der in diesem Austauscher praktisch ganz abgegeben wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die schematisch zwei erfindungsgemäße Anlagen zeigen, die zur Kalzination mineralischer Materialien, zur Fabrikation von Kalk, Zement oder dergleichen verwendet werden können.

Die in Figur 1 dargestellte Anlage besteht im wesentlichen aus einem RohrdrehofenlO, einem dreistufigen Zyklonvorwärmer mit vertikalen Leitungen 12, 48 und 50 und Zyklonen 14, 44 und 46, einem Gegenstrom-Wärmeaustauscher 16, der von einem Turm gebildet wird, den das Material und die Gas« in umgekehrten Richtungen durchlaufen, einem Abscheider 42 und einem Rauchgasreiniger oder Staubabscheider 18.

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Eine senkrechte Leitung 12 ist an ihrem unteren Ende an die Rauchschutzkappe 22 des Ofens IO und am oberen Ende an die Eintrittsseite des Zyklons 14 angeschlossen. Unter der Spitze des Zyklons 14 ist ein Verteiler 28 bekannter Art angeordnet, der das aus dem Gasstrom aabgeschiedene Material zwischen zwei Kanälen 30 und 32 aufteilt, die es zum unteren Ende der Leitung 12 bzw. in den Öfen 10 fördern.

Durch Rohrleitungen 24 und 25 ist der Gasauslaß des Zyklons 14 mit dem unteren Ende eines Turms 16 verbunden.

Die Leitung 48 ist an ihrem unteren Ende über eine Rohrleitung 24 mit einer Rohrleitung 36 und an ihrem oberen Ende mit der Einlaßseite des Zyklons 44 verbunden. Die Gasauslaßseite des Zyklons 44 ist mit einer Rohrleitung an das untere Ende der Leitung 50 angeschlossen, deren oberes Ende zur Einlaßseite des Zyklons 46 führt. Die Gas- Λ auslaßseite des Zyklons ist mit der Ansaugseite eines Ventilators 52 verbunden. '

Das obere Ende des Turmes 16 ist mit der Einlaßeeite des Zyklons 42 verbunden, dessen Galauslaßseite unter Zwischenschaltung des Rauchgasreinigers 18 mit einem Ventilator 26 verbunden ist.

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Bas zu behandelnde, von einem Triohter 40 kommende Material und der in dem Rauchgasreiniger 18 gewonnene Staub werden am oberen Ende des Turmes 16 eingeführt, während ein Teil der aus dem Zyklon 14 austretenden Gase am unteren Ende des Turms über Ro irleitungen 24 und 25 eingeführt wird. Im Turm fällt das Material aufgrund der Schwerkraft nach unten, ™ während die Gase von unten nach oben Strumen· Biese Gegenstromzirkulation der Gase und des Materials schaffen einen intensiven Wärmeaustausch und die aus dem Turm 16 austretenden Gase haben folglich eine niedrige Temperatur. Biese Gase durchlaufen dann den Zyklon 42, wo sie von dom enthaltenen Staub befreit werden, der in dem unteren Teil des Turmes 16 eingeführt wird«

Nach Durchqueren des Zykons 42 und des Rmuchgasroinigoro ) werden die Gase vom Tontilator 26 an die Atmosphäre abgegeben, Bas im Turm 16 erwärmte Material wird am unteren Ende der Leitung 50 eingeführt, wo es von den aus dom Zyklon 44 austretenden Gasen mitgeführt wird·

Im Zykon 46 wird das Material von den Gasen abgeschieden und dann am unteren Ende der Leitung 48 eingeführt, wo es dor von der Rohrleitung 24 über dio Bohrleitung 36 kommende Gasstrom weiterbefördert.

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Das im Zyklon 44 aus diesem .Gasstrom abgeschiedene Material wird am unteren Ende der Leitung 12 eingelassen, wo es mit den aus dem Ofen 10 austretenden Gasen in Berührung kommt und nachdem es im Zyklon 14 aus dem Gasstrom ausgeschieden worden ist, wird es teils in den Ofen 10 eingeführt und teils in die Kolonne oder leitung 12.

Durch die Rückführung eines Teils des Materials kann man diesen in der Leitung 12 einer intensiven Erwärmung unterwerfen oder sogar einer Wärmebehandlung, z.B. einer Dekarbonatisierung. Diese Rückführung kann jedoch gegebenenfalls wegfallen und es könnte in dem Ofen 10 das ganze am Kegel des Zyklons 14 abgezapfte Material eingeführt werden. ■

Die aus dem ZyÄon 46 austretenden Gase werden von einem Ventilator 52 einer Trockenvorrichtung für das Rohmaterial oder für den im Ofen 10 verwendeten Brennstoff oder irgend |

einer anderen angeschlossenen Anlage zugeführt.

Der Gasdurchsatz durch die Rohrleitung 36 und die Eigenschaften der zweiten und dritten Stufe des Zyklonvorwärmer hängen von dem Wärmebedarf der von diesen Gasen beschickten angeschlossenen, weiteren Anlage ab. i

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Die in Fig. 2 gezeigte Anlage unterscheidet sich von derjenigen in Pig. 1 nur durch die Anordnung des Zyklonvorwärmers, in welchem bezüglich des Grasstromes die zweiten und dritten Stufen parallel, anstatt wie in der Anlage gemäß Pig. 1 in Reihe geschaltet sind.

Polglich zweigt sich der Gasstrom in der Leitung 36 in zwei Zweigströme auf, die durch die Leitungen 48 bzw. 50 gehen und von den Ventilatoren 53 und 55 abgesaugt werden.

Das zu behandelnde Material folgt dem gleichen Weg wie in der Anlage gemäß Pig. 1, d.h., es wird im Turm 16 und dann in den drei Stufen des Zyklonvorwärmers erhitzt, bevor es in den Ofen 10 gelangt.

In den beschriebenen Anlagen könnte man in den Pail, daß die im Ofen 10 erfolgende Reaktion exotherm ist, am unteren Ende der Leitung 12 einen Brenner anbringen. Es ist auch möglich, eine von drei unterschiedliche Anzahl von Stufen für den Zyklonvorwärmer zu verwenden und die Anzapfstelle für die im Wärmeauetauscher 16 verwendeten Gase an der Auslaßseite eines anderen Zyklons als dem ersten vorzusehen·

Anstelle der Zyklone können auch Abscheider einer anderen Bauart verwendet werden.

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Selbstverständlich fallen diese Abänderungen, wie auch diejenigen, die durch die Verwendung technisch äquivalenter Mittel erhalten werden, in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

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Claims

Pate nt ansprüoh

l.V Anlage für die Wärmebehandlung pulverförmiger oder ~~~ fein granulierter Materialien mit einem Ofen und einem Vorwärmer, der aus mehreren Abscheidern besteht, die untereinander und mit dem Ofen mit Leitungen so verbunden sind, daß die aus dem Ofen austretenden Gase durch die Leitungen und uann duroh die Abscheider strömen, wobei das von Jedem Abscheider abgeschiedene Material, mit Ausnahme des , mit dem Ofen verbundenen ersten Abscheiders, der Leitung \ zugeführt wird, von der der bezogen auf die Gasstrom- \ richtung vorhergehende Abscheider mit Gas gespeist wird, \ während das vom ersten Abscheider abgeschiedene Material in den Ofen gelangt, dadurch gekennselohnet, daß an der Material-Eintritteseit· der Anlage ein Gegenetroa_ Wärmeaustauscher (16) angeordnet ist, der Über tin« Bohrleitung (25) an den Gasauelaß eines der Abscheider ange- ·■ sohlossen ist und dessen Materialauslaß in eine Leitung(50)

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mündet, die mit dem letzten Abscheider (46) des Vorwärmers verbunden ist, dergestalt, daß das Material vor dem Eintritt in den Vorwärmer durch einen mittels der Rohrleitung (25) am Ausgang eines der Abscheider entommenen Gasanteils eine Vorerhitzung erfährt.
2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstrom-Wärmeaustauscher (16) aus einem Turm besteht, in das Material unter Schwerkraftwirkung herabsinkt, während das Gas von unten nach oben streicht.
3.) Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht im Gegenstrom-Wärmeaustauscher (Ϊ6) verwendete Gasanteil alle Abscheider aufeinanderfolgend durchströmt, welche hinter der Entnahmestelle dieses Gasanteils für den Gegenstrom-Wärmeaustauscher ange- '

ordnet sind.
4.) Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht im Gegenstrom-Wärmeaustauecher (16) verwendete Gasanteil in mehrere T^ilströme aufgeteilt ist, von denen jeder einen der Abscheider durchströmt, welche hinter der Entnahmestelle dieses Gasanteils für den Gegenstrom-Wärmeaustauscher angeordnet sind.

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