DE19627660A1 - Verfahren für die Herstellung von Zement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstel­ lung von Zement aus Zement-Rohmaterial, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Verfahren für die Herstellung von Zement aus Zement­ rohmaterial sind in verschiedenen Ausführungsarten aus der Praxis hinreichend bekannt. Im allgemeinen wird aus verschiedenen Komponenten zusammengestelltes Zement­ rohmaterial in einer Vorerhitzungszone (z. B. Vorwärm­ zone und Calcinierzone) unter Verwendung heißer Ofenab­ gase vorgewärmt und wenigstens teilweise calciniert, worauf das vorcalcinierte Material in einem Brennofen unter Zugabe von Brennstoff und Verbrennungsluft zu Ze­ mentklinker gesintert und der heiße Zementklinker in einer anschließenden Kühlzone mittels Kühlgasen abge­ kühlt wird. Heiße Behandlungsgase können im Bereich ei­ ner Behandlungszone oder im Bereich mehrerer Behand­ lungszonen abgezogen und in entsprechenden Staubab­ scheidezonen, d. h. in herkömmlichen Staubabscheidern und/oder Filtern, entstaubt werden.

Während die in einigen Behandlungszonen anfallenden Stäube zumindest teilweise wieder in den Zementherstel­ lungsprozeß zurückgeführt werden können, werden andere Stäube bzw. Staubarten aus verschiedenen Gründen nicht mehr für den Zementherstellungsprozeß ausgenutzt, so daß sie für die Zementherstellung verloren sind.

Ein besonders typischer Fall ergibt sich dadurch, daß Rohmaterialien und Brennstoffe für die Zementherstel­ lung zumeist Bestandteile von Chloriden, Alkalien (Natrium- und Kalium-Verbindungen) sowie Schwefelver­ bindungen, insbesondere Sulphate, enthalten, die bei relativ hohen Behandlungstemperaturen leicht flüchtig werden. Während des Brennprozesses in der Sinterzone beispielsweise eines Drehrohrofens verdampfen die zuvor genannten leichtflüchtigen Bestandteile bzw. Verbindun­ gen zu einem großen Teil, so daß sie mit den Verbren­ nungs- bzw. Behandlungsgasen im Drehrohrofen transpor­ tiert werden und in kälteren Bereichen des Drehrohres, in der Calcinierzone sowie in der Vorwärmzone bzw. in der Vorerhitzungszone kondensieren können, wobei das zu brennende Material weitgehend als Kondensatfläche dient. Diese kondensierten Bestandteile (Verbindungen) gelangen dann zusammen mit dem zu brennenden Material erneut in die Sinterzone. Der Vorgang der Verdampfung und Kondensation der genannten Bestandteile setzt sich fort, so daß sich zwischen heißeren Bereichen wie der eigentlichen Sinterzone im Brennofen (Drehrohrofen) und kälteren Bereichen wie der Calcinierzone und der Vor­ wärmzone ein Kreislauf aus diesen leichtflüchtigen Be­ standteilen, insbesondere also aus den Chlorid-, Al­ kali- und Schwefelverbindungen aufbaut, der beträcht­ lich anschwellen kann.

Kritisch wird es nun, wenn die Kondensation der genann­ ten Bestandteile im vorgewärmten bzw. vorcalcinierten Material der letzten und damit wärmsten Stufe der Vor­ erhitzungszone Konzentrationen erreicht bzw. über­ schreitet, bei denen das erhitzte Material schlechter oder überhaupt nicht mehr fließfähig ist. Dies führt zu Verstopfungen in einigen Bereichen der zugehörigen Brennanlage, und zwar zumeist ausgehend von Heißmateri­ alschurren der untersten bzw. wärmsten Stufen der Vor­ erhitzungszone, beispielsweise der untersten Zyklon­ stufen von Zyklonvorwärmern. Die ganze Brennanlage muß dann abgestellt und gereinigt werden.

Es ist daher bereits bekannt, in Fällen, in denen die Konzentrationen der kreislaufbildenden, leichtflüchti­ gen Bestandteile (insbesondere Alkalien, Chloride, Schwefelverbindungen) im Zementrohmaterial und im Brennstoff so hoch liegen, daß ein störungsfreier Be­ trieb der zugehörigen Brennanlage nicht möglich ist, einen sog. Bypass vorzusehen. Dazu kann vor allem im übergangsbereich zwischen Vorerhitzungszone und Brenn­ ofen aus den heißen Ofenabgasen ein die leichtflüchti­ gen Bestandteile enthaltender Teilgasstrom über eine Bypass-Einrichtung abgezweigt und aus dem eigentlichen Brennsystem abgeleitet werden.

Außerdem ist es bereits bekannt, zumindest eine teil­ weise Bypassführung vorzusehen, wenn zur Herstellung einer gewünschten Produktqualität (Zementqualität) be­ stimmte im Rohmaterial und im Brennstoff vorhandene Be­ standteile in zu hoher Konzentration vorliegen. Dies ist besonders typisch bei der Herstellung von sog. "Low-Alkali-Klinker". Bei dieser Bypassführung ist so­ mit nicht die Funktionstüchtigkeit der zugehörigen Brennanlage, sondern die gewünschte Produktqualität ausschlaggebend.

Durch eine solche Bypassführung ist vor allem ein Teil­ abzug von heißen Ofenabgasen oder von entsprechenden Brenngutanteilen zu verstehen, um auf diese Weise über eine Gasphase oder eine Feststoffphase ein Ventil zum Ausschleusen von kreislaufbildenden Bestandteilen (soweit erforderlich) zu schaffen. Bei einer solchen Bypassführung wird für den Bypassanschluß bzw. -abzweig - je nach den technischen Möglichkeiten - vor allem die Stelle gewählt, wo die höchsten Konzentrationen der kreislaufbildenden Bestandteile auftreten, was bei­ spielsweise - wie bereits erwähnt - im Übergangsbe­ reich von der Vorerhitzungszone zur Brennzone bzw. zum Brennofen geschieht.

In der zugehörigen Bypasseinrichtung kann dann der ab­ gezweigte Teilgasstrom von den unerwünschten Bestand­ teilen befreit werden.

Dort, wo es sich bei dem gleichfalls abgeschiedenen By­ pass-Staub um relativ geringe Mengen handelt, kann er einer Zementmühle zugegeben oder auch mit anderen mine­ ralischen Bindemitteln verwendet werden. Bei größeren Mengen an Bypass-Staub, wie es in vielen Ländern, wie z. B. den USA und in arabischen Ländern, der Fall ist, stellt der Bypass-Staub ein Abfallprodukt dar, das vielfach - wie z. B. in den USA - mit entsprechend ho­ hen Kosten deponiert werden muß. Hierbei können je nach Anlage 2 bis 10% des Rohmateriales als Bypass-Staub anfallen, was - je nach Kapazität der Anlage - pro Jahr zu erheblichen Materialverlusten führen kann. Hierbei entstehen dem Zementhersteller auch noch erhöhte Be­ triebskosten, weil das Zementrohmaterial des Bypass- Staubes ebenfalls in der gesamten Aufbereitungskette (vom Steinbruch über Lagerung, Mahlung, Homogenisie­ rung, Rohmehlvorwärmung bis hin zur Calcination) durch­ laufen muß. Zudem trägt die Bypass-Staubausschleusung zu deutlich erhöhten Kosten bezüglich der thermischen Energie bei. Hinzu kommt noch die immer stärker zuneh­ mende Umweltproblematik, die in vielen Ländern zu dra­ stischen Gebühren für die Verwerfung bzw. Deponierung von solchen Bypass-Stäuben führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausge­ setzten Art zu schaffen, durch das weitgehend alle im Zementherstellungsprozeß anfallenden, abgeschiedenen Stäube, insbesondere auch die bisher meist abgezogenen Staubanteile von Bypassführungen und/oder anderweitig verworfenen Stäube ebenfalls für die Zementherstellung genutzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung be­ steht darin, daß die aus abgezogenen heißen Behand­ lungsgasen abgeschiedenen Stäube in einem gesonderten Staub-Brennreaktor wärmebehandelt werden und daß danach das gebrannte Staubmaterial mit dem im Brennofen ge­ brannten Klinker in der Kühlzone (Klinker-Kühlzone) ge­ meinsam abgekühlt wird. Dies bedeutet somit, daß ein gesonderter Staub-Brennreaktor vorgesehen wird, der ganz besonders an die Erfordernisse für ein ausrei­ chendes Brennen der verschiedenen Stäube bzw. Staubar­ ten angepaßt sein kann und in verfahrenstechnischer Hinsicht gewissermaßen zum Brennofen bzw. zur Haupt­ brennzone parallel geschaltet ist, worin der Hauptan­ teil des vorgewärmten und wenigstens teilweise calci­ nierten Rohmateriales fertiggebrannt bzw. zu Zement­ klinker gesintert wird. Dieser erfindungsgemäß einge­ schaltete Staub-Brennreaktor kann in sinnvoller Weise mit einer üblichen Klinkerproduktionslinie verknüpft werden, indem das im Staub-Brennreaktor thermisch be­ handelte und dadurch auch zu einer Art Klinkermaterial verarbeitete Staubmaterial mit dem Zementklinker (im Bereich des Auslaufendes des Brennofens, beispielsweise unmittelbar beim Austreten des Klinkers aus dem Ofen, im Einlaßabschnitt der Klinkerkühlzone oder an jeder anderen geeigneten Stelle) zusammengeführt und gemein­ sam abgekühlt wird, wobei bei der Abkühlung beide Mate­ rialströme miteinander vermischt werden und für diesen Staub-Brennreaktor im wesentlichen kein gesonderter Kühler erforderlich ist.

In vorteilhafter Weise wird ferner vorgeschlagen, daß die Wärmebehandlung im Staub-Brennreaktor unter Verwen­ dung von erhitzter Abluft aus der Kühlzone sowie unter Zuführung von Brennstoff durchgeführt wird, wobei es vorgezogen wird, den gleichen Brennstoff oder einen gleichartig aufbereiteten Brennstoff wie im Haupt- Brennofen zu verwenden. Hierdurch wird nicht nur die Wärmebehandlung und anschließende Abkühlung der Stäube mit der Abkühlung des aus dem Haupt-Brennofen kommenden Klinkermateriales verknüpft, sondern auch die Brenn­ stoffzuführung zum Staub-Brennreaktor kann in sinnvol­ ler Weise mit der Brennstoffzuführung des Haupt-Brenn­ ofens verknüpft werden.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat sich ferner gezeigt, daß die Wärmebehandlung der abge­ schiedenen Stäube - entsprechend den unterschiedlichen Staubarten - bei einer Temperatur von etwa 1.300 bis 1.850°C, vorzugsweise von etwa 1.350 bis 1.600°C, so­ wie in einer Behandlungszeit von bis zu ca. 40 min, vorzugsweise von etwa 5 bis 20 min, durchgeführt werden kann. Diese Art der Behandlung ist vor allem bei sog. Bypass-Stäuben, auf die später noch näher eingegangen wird, als besonders vorteilhaft anzusehen.

Da bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren die thermisch behandelten Stäube nur in die Klinker-Kühlzone der an­ sonsten weitgehend überlicherweise ausgebildeten Ze­ mentklinker-Herstellungslinie, aber nicht mehr - wie bei bisher bekannten Verfahren - in den Brennofen bzw. Haupt-Brennofen für die Klinkererzeugung gelangt, ist eine Verflüchtigung von Schwefelverbindungen nicht mehr erforderlich. Selbst eine sehr hohe SO₃-Konzentration von etwa 10% in den wärmezubehandelnden Stäuben (im Staub-Brennreaktor) hat keinen Einfluß mehr auf die Qualität des abgekühlten Zementklinkers.

Unter Beachtung der vorhergehenden Ausführungen kann man bei diesem Verfahren ebenfalls so vorgehen, daß im Staub-Brennreaktor in äußerst vorteilhafter Weise abge­ schiedene Bypass-Stäube wärmebehandelt werden. Hierbei kann - wie im allgemeinen üblich - im Übergangsbe­ reich zwischen Vorerhitzungszone und Brennofen aus den heißen Ofenabgasen ein leichtflüchtige Bestandteile wie Alkalien, Chloride und Schwefelverbindungen enthalten­ der Teilgasstrom über eine Bypass-Einrichtung abge­ zweigt werden. Erfindungsgemäß wird dabei dann aus dem abgezweigten Teilgasstrom zunächst in einer Abschreck­ zone der Bypass-Einrichtung zumindest der größte Anteil der leichtflüchtigen Bestandteile - insbesondere durch entsprechende Kondensation - abgetrennt und anschlie­ ßend - in einer entsprechenden Abscheideeinrichtung bzw. -zone - der Staub abgeschieden werden, der dem Staub-Brennreaktor zugeleitet wird.

Eine wesentliche Aufgabe der thermischen Behandlung dieser Bypass-Stäube im Staub-Brennreaktor liegt in der Verdampfung von Chloriden und gegebenenfalls Alkalien, um die in den verschiedenen Länder-Standards jeweils geforderte Zementqualität (Zementklinker + wärmebehan­ delter Bypass-Staub) einzuhalten. Zusätzlich kann durch diese thermische Bypass-Staubbehandlung auch der Frei­ kalk bzw. Freikalkgehalt (CaO-frei) relativ weitgehend durch Mineralneubildung (Klinkerphasen wie C₂S und C₃S) reduziert werden, um ein sog. Kalktreiben (die mit der Hydration von CaO zu Ca(OH)₂ verbundene Volumenausdeh­ nung) des Zementes, d. h. Zementklinker + wärmebehandel­ ter Bypass-Staub, zu vermeiden.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise auch für die Herstellung von Zementklinker mit besonders niedrigem Alkaligehalt, d. h. von sog. "Low- Alkali-Klinker" eingesetzt werden, wobei dann zur Ver­ meidung von zu hohen Verdampfungstemperaturen im Staub- Brennreaktor eine Chlorierung des Staubs vorgenommen wird, beispielsweise unter Zugabe von CaCl₂ oder HCl vor oder in diesen Brennreaktor, d. h. der chlorhaltige Stoff kann über den Brenner oder mit dem Staubaufgabe­ gut in diesen Brennreaktor eingeführt werden.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann auch dort Anwen­ dung finden, wo die Vorwärmung, Calcinierung und Sin­ terung des Zementrohmateriales in einem sog. langen Drohrohrofen durchgeführt wird. In diesem Falle wird erfindungsgemäß so vorgegangen, daß die Drehrohrofenab­ gase in einer Filteranlage entstaubt, anfallende Stäube im Staub-Brennreaktor wärmebehandelt und das wärmebe­ handelte Staubmaterial anschließend gemeinsam mit dem heißen Klinker aus dem Drehrohrofen abgekühlt wird.

Allgemein sei zu der Verwendung und Ausbildung des Staub-Brennreaktors gesagt, daß dieser in jeder für Staub bzw. Staubgut geeigneten Ausführung verwendet werden kann. So kann als Staub-Brennreaktor für die Wärmebehandlung der abgeschiedenen Stäube ein - im Vergleich zum Haupt-Brennofen bzw. einem dementspre­ chenden Drehrohrofen - ein relativ kleiner Drehrohr­ ofen, eine Rostbrenneinrichtung, ein Tunnelofen oder auch ein Sinterband verwendet werden.

Als Haupt-Brennofen, in dem der Zementklinker fertig gesintert wird, kann bevorzugt ein moderner Drehrohr­ ofen verwendet werden. Die Vorerhitzungszone kann gene­ rell ebenfalls in jeder geeigneten bekannten Ausführung gestaltet sein, wobei jedoch im allgemeinen ein Schwe­ begasvorwärmer, insbesondere ein Zyklonvorwärmer mit - in Materialfließrichtung betrachtet - nachgeordnetem Calcinator besonders bevorzugt wird, zumal hier auch im erhöhten Maße eine Bypassführung der weiter oben erläu­ terten Art zur Anwendung kommt.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung noch weiter erläutert.

In der einzigen Figur dieser Zeichnung ist das Fließ­ schema einer Anlage zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens veranschaulicht.

Wesentliche Teile der Anlage zur Durchführung des Ver­ fahrens für die Herstellung von Zement sind bei diesem Beispiel eine Vorhitzungszone 1, eine Brenn- bzw. Sin­ terzone 2, eine Kühlzone 3, ein Staub-Brennreaktor 4 sowie eine Bypass-Einrichtung 5.

Es sei angenommen, daß die Vorerhitzungszone 1 im we­ sentlichen durch einen üblichen Schwebegasvorwärmer, vorzugsweise einen Zyklonvorwärmer 1a und einen in Ma­ terialfließrichtung nachgeordneten bzw. darunter ange­ ordneten Calcinator 1b aufgebaut ist. Die Hauptbrenn­ zone wird im wesentlichen von einem üblichen modernen Drehrohrofen 2 gebildet, an den sich ein ebenfalls in üblicher Weise ausgebildeter und zweckmäßig angepaßter Klinkerkühler 3 anschließt, der die Kühlzone bildet und in Form eines Rostkühlers angedeutet ist, obwohl auch geeignete andere Kühlerausführungen wie Rohrkühler, Wanderrostkühler oder dergleichen Verwendung finden können.

Für die später noch näher zu erläuternde Bypass-Führung dient die Bypass-Einrichtung 5. Diese Bypass-Einrich­ tung 5 enthält als wesentliche Einrichtungsteile eine vorzugsweise mit Kaltluft und/oder Kaltwasser arbei­ tende Abtrennvorrichtung 6, die eine Abschreckzone für leichtflüchtige Bestandteile bildet. Ferner ist in der Bypass-Einrichtung 5 eine Staubabscheidevorrichtung 7, beispielsweise Zyklonstaubabscheider oder Elektrofil­ ter, enthalten.

Einen wesentlichen Teil dieser Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet das Vorsehen und die Anordnung des Staub-Brennreaktors 4, der im vorliegenden Falle durch einen relativ kleinen Drehrohrofen, jedoch im allgemeinen auch durch andere geeignete Brennreaktoren gebildet sein kann, wie be­ reits oben erwähnt worden ist. Dieser Staub-Brennreak­ tor 4 ist besonders für die Wärmebehandlung von irgend­ welchen geschiedenen, bei bekannten Verfahren meist allgemein verworfenen Stäuben ausgebildet. Im vorlie­ genden Beispiel sei als besonders typischer Anwendungs­ fall dieses Staub-Brennreaktors 4 die Wärmebehandlung von in der Bypass-Einrichtung 5, und dort in der Staubabscheidevorrichtung 7 abgeschiedenen Bypass-Stäu­ ben entsprechend der strichpunktierten Linienführung 8 erläutert.

Das zu verarbeitende Zement rohmaterial wird gemäß Pfeil 9 der Vorerhitzungszone 1 aufgegeben und darin im Vor­ wärmer 1a vorgewärmt und im Calcinator 1b wenigstens teilweise calciniert, was mit Hilfe des durch gestri­ chelte Pfeile 10 angedeuteten Brennofenabgases aus dem Drehrohrofen 2 sowie gegebenenfalls unter Zuführung von zusätzlichem Brennstoff (bei 11) geschehen kann. Das so vorcalcinierte Material wird gemäß durchgehender Pfeil­ linie 12 dem Drehrohrofen 2 aufgegeben, dort im Gegen­ strom zu den durch gestrichelte Pfeile 13 angedeuteten Verbrennungsgasen hindurchgeleitet und dabei zu Zement­ klinker gesintert (wie bekannt). Der gemäß Pfeil 14 aus dem Drehrohrofen 2 ausfallende und dem Klinkerkühler 3 aufgegebene heiße Zementklinker wird mit Hilfe von Kühlgasen bzw. Kühlluft abgekühlt, wie es durch gestri­ chelte Pfeile 15 angedeutet ist.

Im Übergangsbereich zwischen der Vorerhitzungszone 1 bzw. dessen Vorcalcinator 1b und dem Drehrohrofen 2 wird mit Hilfe einer geeigneten Abzweigeinrichtung 16 ein einstellbarer Anteil der Brennofenabgase 10 abge­ zweigt und gemäß Pfeil 17 als Teilgasstrom zunächst der Abtrennvorrichtung 6 der Bypass-Einrichtung 5 zuge­ führt, in der zumindest der größte Anteil der leicht­ flüchtigen Bestandteile aus diesem Teilgasstrom 17 - durch Abschrecken bzw. Kondensieren - abgetrennt wird.

Der übrige Teilgasstrom 17 wird dann der Staubabschei­ devorrichtung 7 zugeführt, damit dort der darin enthal­ tene Staub abgeschieden werden kann, der gemäß der strichpunktierten Pfeillinie 8 dem Staub-Brennreaktor 4 zugeleitet wird.

Das im Staub-Brennreaktor 4 ausreichend gebrannte Staubmaterial wird dann entweder entsprechend der strichpunktierten Linie 8a oder entsprechend der strichpunktierten Linie 8b mit dem aus dem Drehrohrofen kommenden Zementklinker (Pfeil 14) zusammengeführt, d. h. es kann z. B. entweder bereits im Ofenauslaufkopf (Klinkerabgabeende) des Drehrohrofens 2 oder im Ein­ laufabschnitt des Klinkerkühlers 3 mit dem heißen Zementklinker zusammengeführt und gemischt und in die­ sem Zustand gemeinsam abgekühlt werden. Hierbei kann es eventuell auch von Vorteil sein, wenn - wie strichpunk­ tiert angedeutet - ein entsprechend zwischen dem Staub- Brennreaktor 4 und dem Einlaufabschnitt des Klinkerküh­ lers 3 angeordnetes Überleit-Kühlaggregat 18 vorgesehen wird, das vorzugsweise in Form eines statischen Über­ leit-Kühlrostes ausgebildet sein kann und durch das das wärmebehandelte Staubmaterial 8a dem heißen Zementklin­ ker zugeführt wird.

Die Wärmebehandlung im Staub-Brennreaktor 4 wird zweck­ mäßig unter Verwendung von erhitzter Abluft (entsprechend den Pfeillinien 19 und/oder 20) aus dem Klinkerkühler 3 sowie unter Zuführung von Brennstoff - gemäß Strichpunkt-Punkt-Linie 21 - zugeführt, wobei es vorgezogen werden kann, für den Staub-Brennreaktor 4 den gleichen Brennstoff oder gleichartig aufbereiteten Brennstoff wie im Drehrohrofen 2 zu verwenden, wie es durch die Strichpunkt-Punkt-Linie 22 angedeutet ist, die zum Drehrohrofenbrenner 2a führt.

Wie in dem Fließschema der Zeichnung ferner strichpunk­ tiert angedeutet ist, bestehen weitere Ausgestaltungs­ möglichkeiten dieses erfindungsgemäßen Verfahrens vor allem im Bereich des Staub-Brennreaktors 4, in dem die zu erhitzenden Stäube (strichpunktierter Pfeil 8) und Behandlungsgase (gestrichelte Pfeile 19) im wesentli­ chen im Gegenstrom zueinander geführt werden. Diese Ge­ genstromführung könnte nun zu relativ hohen Verlusten an noch nicht thermisch behandeltem Bypass-Staub füh­ ren. Um dies zu vermeiden, können die abgeschiedenen Stäube 8 vor ihrer Wärmebehandlung in dem Staub- Brennreaktor 4 einer Granulierung, Pelletierung oder ähnlichen Agglomeration in einer strichpunktiert ange­ deuteten Vorrichtung 23 unterworfen werden.

Darüber hinaus kann es auch noch zweckmäßig sein, wenn die den Staub-Brennreaktor 4 verlassenden Reaktorabgase (gestrichelte Pfeillinie 24) zunächst in einer eine Ab­ schreckzone bildenden Abschreckvorrichtung 25 von flüchtigen Bestandteilen wie Alkalien, Chloriden und Schwefelverbindungen und danach in einer Abscheidezone bzw. einem Filter 26 von noch mitgeführten Staubantei­ len befreit werden. Hierbei ist es unter Umständen auch möglich, anstelle der gesonderten Abschreckvorrichtung 25 und des nachgeschalteten Filters 26 die gemäß Pfeil­ linie 24 das Staub-Brennaggregat 4 verlassenden Behand­ lungsgase zur Abtrennvorrichtung 6 der Bypass-Einrich­ tung 5 zurückzuführen, wodurch der anlagentechnische Aufwand noch vereinfacht werden kann. In jedem Falle können die kondensierten, abgeschiedenen und stark salzhaltigen Alkali-, Chlorid- und/oder Schwefel-Fest­ stoffe deponiert oder einer Weiterverwertung (z. B. Dün­ gemittelindustrie) zugeführt werden.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren können je nach Zusammensetzung der Bypass-Stäube und je nach Tempera­ tur und Verweilzeit im Staub-Brennreaktor 4 ca. 70 bis 95 Prozent des anfallenden Bypass-Staubes in dem Ze­ ment- bzw. Klinkerherstellungsprozeß wiederverwertet werden. Auf diese Weise kann der insgesamt relativ ge­ ringe zusätzliche anlagentechnische Aufwand für die ge­ sonderte thermische Behandlung der Bypass-Stäube oder sonstiger, sonst zu verwerfender Stäube in relativ kur­ zer Zeit amortisiert werden, wenn man sich allein bei­ spielsweise den ansonsten in vielen Ländern verworfenen Staubanteil des Zementrohmateriales von ca. 2 bis 10 Prozent in Erinnerung ruft.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Zement aus Zemen­ trohmaterial, wobei

• - das Zementrohmaterial in einer Vorerhitzungszone unter Verwendung heißer Ofenabgase vorgewärmt und wenigstens teilweise calciniert,
• - das wenigstens teilweise calcinierte Material in einem Brennofen unter Zugabe von Brennstoff und Verbrennungsluft zu Zementklinker gesintert und
• - der heiße Zementklinker in einer anschließenden Kühlzone mittels Kühlgasen abgekühlt wird,
• - wobei abgezogene, heiße Behandlungsgase in we­ nigstens einer Staubabscheidezone entstaubt wer­ den,

dadurch gekennzeichnet, daß die aus abgezogenen, heißen Behandlungsgasen ab­ geschiedenen Stäube in einem gesonderten Staub- Brennreaktor wärmebehandelt werden und daß danach das gebrannte Staubmaterial mit dem im Brennofen ge­ brannten Zementklinker in der Kühlzone gemeinsam ab­ gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung im Staub-Brennreaktor unter Verwendung von erhitzter Abluft aus der Kühlzone so­ wie unter Zuführung von Brennstoff durchgeführt wird, wobei vorzugsweise gleicher oder gleichartig aufbereiteter Brennstoff wie im Brennofen verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung der abgeschiedenen Stäube bei einer Temperatur von etwa 1.300 bis 1.850°C, vorzugsweise von etwa 1.350 bis 1.600°C, sowie in einer Behandlungszeit von bis zu ca. 40 Minuten, vorzugsweise von etwa 5 bis 20 Minuten durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebehandelte Staubmaterial im Bereich des Abgabeendes des Brennofens oder im Einlaufabschnitt der Kühlzone mit dem heißen Zementklinker zusammen­ geführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebehandelte Staubmaterial unter Verwen­ dung eines Überleit-Kühlaggregates, vorzugsweise ei­ nes starren Überleitkühlrostes, dem heißen Zement­ klinker zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Staub-Brennreaktor für die Wärmebehandlung der abgeschiedenen Stäube ein kleiner Drehrohrofen, eine Rostbrenneinrichtung, ein Tunnelofen oder ein Sinterband verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Staub-Brennreaktor die zu erhitzenden Stäube und Behandlungsgase im wesentlichen im Gegen­ strom zueinander geführt werden und daß die abge­ schiedenen Stäube vor ihrer Wärmebehandlung einer Granulierung, Pelletierung oder ähnlichen Agglomera­ tion unterworfen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die den Staub-Brennreaktor verlas­ senden Reaktorabgase zunächst in einer Abschreckzone von flüchtigen Bestandteilen wie Alkalien, Chloriden und Schwefelverbindungen und danach in einer Ab­ scheidezone von mitgeführten Staubanteilen befreit werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Übergangsbereich zwischen Vorerhitzungszone und Brennofen aus den heißen Ofenabgasen ein leichtflüchtige Bestandteile, wie Alkalien, Chloride und Schwefelverbindungen, enthaltender Teilgasstrom über eine Bypass-Einrich­ tung abgezweigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem abgezweigten Teilgasstrom zunächst in einer Abschreckzone der Bypass-Einrichtung zumindest der größte Anteil der leichtflüchtigen Bestandteile ab­ getrennt und anschließend der Staub abgeschieden wird, der dem Staub-Brennreaktor zugeleitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Zementklinker mit beson­ ders niedrigem Alkaligehalt ("Low-Alkali-Clinker") zur Vermeidung von zu hohen Verdampfungstemperaturen eine Chlorierung der zu behandelnden Stäube vor oder im Staub-Brennreaktor vorgenommen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorwärmung, Calcinierung und Sinterung in einem langen Drehrohr­ ofen durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrohrofenabgase in einer Filteranlage ent­ staubt werden, anfallende Stäube in einem Staub- Brennreaktor wärmebehandelt werden und das wärmebe­ handelte Staubmaterial anschließend gemeinsam mit dem heißen Zementklinker aus dem Drehrohrofen abge­ kühlt wird.