DE19851646A1 - Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, mineralischen Rohmaterialien, insbesondere von Zement-Rohmaterial, zur Erzeugung von Zement-Klinker bei vollständiger Entsäuerung im Calcinator - Google Patents

Abstract

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung zum thermischen Behandeln von feinkörnigen, mineralischen Rohmaterialien, insbesondere von Zement-Rohmaterial zur Erzeugung von Zement-Klinker, durchfließt das Gut die Wärmetauscher bis in die Sinter-Stufe unverzweigt. In dem Calcinator (3) findet die vollständige Entsäuerung und in der Sintereinrichtung nur noch die Sinterung statt. Die Brennstoff-Eingabe (5) in der Sinter-Stufe (1) braucht nur die in dieser Stufe anfallenden Verluste abzudecken. Das Abgas der Sinter-Stufe wird unter Umgehung des Calcinators (3) dem Dehydrator (2) zugeführt, und zwar entstaubt und eingestellt auf die in diesem erforderlichen Restwärmemenge. DOLLAR A Mit diesem Verfahren werden die bisherigen spezifischen Bedarfswerte für den Brennstoff, den Wärmebedarf sowie für den elektrischen Arbeitsaufwand reduziert und Steuerungs- und Regelungsaufgaben vereinfacht. Probleme mit Material-Anbackungen und Ansatzbildungen im Wärmetauscher, besonders bei Rohmehlen mit hohem Alkali-Anteil, werden minimiert. Das Verfahren ist besonders für die Herstellung von Zement-Klinker und eines Klinkers mit niedrigem Alkali-Gehalt für einen low-alkali-cement geeignet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, mineralischen Rohmaterialien, insbesondere von Zement-Rohmaterial, zur Erzeugung von Zement-Klinker bei vollständiger Entsäuerung im Calcinator.

Beim bekannten Brennen von Zementrohmehl zu Zementklinker im Trockenver­ fahren im kurzen Drehrohrofen wird die fühlbare Wärme der Ofenabgase dazu genutzt, das feinkörnige Aufgabegut in einem Vorwärmer aufzuheizen und teilweise zu calcinieren. Solange die Temperatur dieser Abgase über etwa 850°C liegt, wird die freiwerdende Wärme zum Calcinieren des Gutes genutzt. Bei geringerer Temperatur kann die fühlbare Wärme nur noch zur Vorwärmung des Aufgabegutes bzw. zur Dehydration von tonigen Anteilen dieses Gutes genutzt werden. Zum Aufheizen des Zementrohmehls und zur Dehydration der tonigen Bestandteile des Gutes ist jedoch meist eine geringere Wärmemenge erforderlich, als bei der Abkühlung des etwa 850°C heißen Abgases freigesetzt werden kann. Die überschüssige Wärme des Gases wirkt sich in einer relativ hohen Abgastemperatur des Vorwärmers aus. So beträgt diese beispielsweise bei einer 4-stufigen Zyklon-Vorwärmeranlage ca. 320-360°C. Unter Anwendung der verschiedenen Vorcalcinier-Verfahren, damit verbundener, relativ kürzerer Drehrohröfen, dem Einsatz von 5-6 stufi­ gen Zyklonvorwärmern sowie modernsten Klinkerkühlern werden heute mit derartigen Anlagen je nach Art und Aufbereitung des Brenngutes und des Brennstoffes spezifische Brennstoffbedarfe von ca. 2930-3140 kJ/kg Klinker gleich etwa 700-750 kcal/kg Klinker erreicht. Im Bestreben nach Senkung des Abgasverlustes wird offensichtlich der lange Zeit übliche 4-stufige heute vom 5-6stufigem Zyklonvorwärmer abgelöst. Die Einführung der Vorcal­ cinierung verändert die Verfahrenstechnik der Klinker-Herstellung maßgeb­ lich. Sie gestaltet gegenüber Anlagen ohne diese die Ofen-Dimensionierung günstiger und entlastet die wärmetechnische Beanspruchung des Ofenfutters. Wie aus der ZKG-10/89, S. 510-514 bekannt ist, wurden mit einem 2-Stufen-Cal­ cinator in Versuchen Vorcalcinierraten von ca. 98% bei Temperaturen unter­ halb 850°C erreicht. In den beiden Calcinierstufen werden etwa 50% und ca. 20% (Summe = ca. 70%), im Drehofen nur ca. 30% des Gesamt-Brennstoffs ver­ feuert.

Der hohe Calzinierungsgrad wurde erreicht ohne Erhöhung der Temperatur des Ofen-Aufgabegutes, aber bei Verlängerung der Verweilzeit um das Dop­ pelte im Durchgang durch die beiden Calcinationsstufen.

Durch die DE-A-24 51 115 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gas- und Materialführung mit Verbrennungsluft-Vorwärmung im Sintergut-Küh­ ler und Ausnutzung des Abgaswärmegehalts zum Vorwärmen des Materials bekannt, wobei diese so ausgebildet sind, daß man mit möglichst einfachen Mitteln eine größere Betriebsverläßlichkeit und eine leichtere Regulierung bei geringerem Verbrauch an Energie erzielt. Die Rohmehl-Aufgabe erfolgt verzweigt auf 2 Vorwärm-Stufen, und das Gut wird weiter über eine Calcina­ tionsstufe in den Drehrohrofen geführt.

Allen Vorwärm-Verfahren, ob ohne oder mit Vorcalcinierung, ist gemeinsam nachteilig:

• - Im Wärmetauscher oder der Vorcalcinierung findet keine restlose Entsäue­ rung statt, obwohl gelegentlich hohe Vorcalcinierraten erreicht werden. Die Rest-Entsäuerung erfolgt deshalb stets im Drehrohrofen oder einer sonsti­ gen Sinter-Einrichtung vor Beginn des Sinter-Prozesses.
• - Das Drehrohrofen-Abgas bei Vorcalcinier-Anlagen wird bei unterschiedli­ chen Brennstoff-Eingaben im Ofenkopf hochtemperiert in die Vorcalcinierung geführt, wobei die unteren Werte bei etwa 30% liegen. In Ausnahmefällen, z. B. für eine Alkali-Absenkung, wird das Drehrohrofen-Abgas oder ein Teil­ strom hiervon über einen Bypass, am Wärmetauscher vorbei, aus dem Ge­ samt-System abgezogen.

Mit der Vorcalcinierung steigen die Abgastemperatur und damit der Abgas­ verlust gegenüber einer Drehrohrofen-Anlage ohne Vorcalcinierung gering­ fügig an, und mit der Erhöhung der Stufen-Anzahl und des damit zusammenhän­ gendem Druckverlustes wird auch der spezifische elektrische Arbeitsbedarf größer. Das Problem, Nutzung der überschüssigen Wärme bei der Vorwärmung von Zementrohmehl, wird durch die bekannten Vorcalcinier-Verfahren nicht gelöst, es wird hierdurch keine Brennstoffwärme eingespart. Im Gegenteil, manche Anlage hätte einen höheren spezifischen Wärmebedarf, wäre nicht gleichzeitig auch der Durchsatz gestiegen. Es ist nach dem Gegenstand der DE-A-24 51 115 nicht sicher gestellt, daß durch die beiden, aus den Vorwärmstufen in die Kalzinierstufe führenden, kaum thermisch gleich auf­ bereiteten Gutströme ein fast vollständig entsäuertes und thermisch homogenes Gesamtgut erzeugt und dem Drehrohrofen aufgegeben werden kann und eine wirksame Regelung der Rohmehl-Dosierung und Aufteilung der beiden Gutströme sowie der Brennstoff-Eingaben zur Herabsetzung des Verbrauchs an Energie realisierbar ist.

Bei allen Vorcalcinier-Verfahren mit Bypass für Ofenabgase erhöht sich gegenüber dem Betrieb ohne Bypass-Anteil der Wärmeverbrauch, z. B. im Falle des 2-Stufen-Calcinators bei 100% Bypass-Anteil um ca. 90 kcal/kg Klinker. Auch dieses Brennsystem kann die anfallende überschüssige Wärme innerhalb seines Systems nicht besser nutzen als andere bekannte Vorcalcinier-Ver­ fahren.

Durch das Patent DE-B-43 15 212 ist ein Verfahren zur Herstellung von Ze­ mentklinker bekannt, bei welchem das Rohmehl im Calcinator vollständig calciniert und im Drehrohrofen nur noch gesintert wird.

Nachteilig und problematisch sind Anbackungen und die Ansatzbildung im Temperatur-Bereich ab etwa 850°C auch für normale Rohmehle bis in den Bereich vor der Schmelzphasen-Bildung bei allen bekannten Vorwärmer-Kon­ struktionen. Besonders kritisch ist das Problem der Ansatzbildung im Temperatur-Bereich ca. 700-900°C bei Na-, K- und Cl-haltigen Verbindungen u. a. in den Kreiden, wie sie z. B. in Lagerstätten nahe der norddeutschen Küste vorkommen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Brennverfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, um die bisherigen spezifi­ schen Bedarfswerte für den Brennstoff, den Wärmebedarf sowie für den elektrischen Arbeitsaufwand zu reduzieren, diesbezügliche Steuerungs- und Regelungsaufgaben zu vereinfachen sowie die Probleme mit Materal-Anbackun­ gen und Ansatzbildungen im Wärmetauscher, besonders bei Rohmehlen mit hohem Alkali-Anteil, zu minimieren und damit die Herstellung eines Klinkers mit niedrigem Alkali-Gehalt für einen low-alkali-cement zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird das gesamte Rohmehl unverzweigt in den Dehydrator und hieraus in den nachgeschalteten Calcinator geführt. Das Gut aus dem Calcinator gelangt unter Gasabschluß in den Einlauf einer Sinter-Einrich­ tung, die nachfolgend nur als Drehrohrofen bezeichnet ist. Die Calcinie­ rung im Calcinator erfolgt bis zur vollständigen Entsäuerung unabhängig vom Abgas des Drehrohrofens. Die Feuerung am Calcinator besteht aus einem oder mehreren Brennern und erhitzt das Gut auf eine Temperatur unterhalb der Schmelzphase.

Mit der vollständigen Calcinierung des Rohmehls entfällt für die weitere Behandlung im Drehrohrofen, nämlich für die Klinkerbildung, nicht nur jeder weitere theoretische Wärmeaufwand, sondern es werden im Drehrohrofen durch exotherme Reaktion 100 kcal = 420 kJ je kg Klinker frei, die bei verlust­ freiem, idealem Wärmeprozeß ausreichen, das entsäuerte Drehrohrofen-Ausgabe­ gut bis nahe an die Sintertemperatur aufzuheizen.

Diese erfindungsgemäße Lösung nähert sich stark dem idealen Wärmeprozeß, denn die Brennstoff-Eingabe braucht infolge des während der Sinterung ablaufenden exothermen Prozesses nur die geringe noch erforderliche Rest-Wärmemenge zur Erreichung der Sintertemperatur des Aufgabegutes im Dreh­ rohrofen-Einlauf sowie die im Drehrohrofen anfallenden Wandverluste abzu­ decken.

Die Brennsoff-Eingabe-Menge und das Drehrohrofen-Abgas verringern sich dabei bis an die Grenze der für den Prozeß mindestens erforderlichen spezifischen Wärme- und Abgasmenge. Der Wärmeinhalt dieses hochtemperierten Gases ist aber durch die Minimierung des spezifischen Volumens gering und für eine gemeinsame Nutzung mit der über die Calcinator-Brennstoff-Ein­ gabe eingebrachten Wärme in der Endstufe der Calcination unbedeutend. Mit einer Nutzung würden sich aber die Bedingungen für eine optimale Regelung und Dosierung der beiden Brennstoff-Eingaben verschlechtern. Für eine wirkungsvolle Nutzung der sich aus der vollständigen Calcinierung im Calcinator und dem minimierten Drehrohrofen-Abgas ergebenden Vorteile wird deshalb das Abgas unter Umgehung des Calcinators in den Dehydrator geführt. Die Gase können den Calcinator und den Dehydrator in beliebigen Richtungen durchströmen.

Die Erfindung ist in den anliegenden Zeichnungen schematisch gezeigt und im Zusammenhang mit den darin gezeigten Ausführungsbeispielen nach­ stehend näher beschrieben.

Die Fig. 1-6 zeigen sechs Beispiele von Anlagen zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens. In allen Figuren sind gleich markiert: der Gutstrom durch "Strich mit Pfeil", die Gasströme "gestrichelt", die Luft-Führungen "strich-punktiert" und die Staubleitungen "punktiert".

Die in Fig. 1 veranschaulichte Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, mineralischen Rohmaterialien, insbesondere von Zement-Rohmaterial zur Erzeugung von Zement-Klinker, enthält als Sinterstufe einen Drehrohrofen 1 und einen Klinker-Kühler 4 und ist im Beispiel mit einem drei-stufigem Dehydrator 2 sowie einem zwei-stufigem Calcinator 3 als Wärmetauscher versehen. Das Aufgabegut wird dem Dehydrator 2 zugeführt und aus diesem in den Calcinator 3 geleitet. Unter Gasabschluß wird das entsäuerte Gut in den Einlauf des Drehrohrofen 1 und in bekannter Weise aus- und in den Klinker-Kühler 4 eingetragen.

Die Brennstoffzufuhr erfolgt an der Brennstoff-Eingabe 5 sowie an der Brennstoff-Eingabe 6.

Das Drehrohrofen-Abgas wird dem Dehydrator 2 im Gaseintritt 8 oder im Gaseintritt am oberen Dehydrator 9 oder an beiden Gaseintrittsstellen 8 u. 9 in beliebig großen Teilströmen zugeführt. Es verläßt den Dehydrator 2 über die innere Endentstaubung-Dehydrator 15, u. zw. entstaubt. Das Calcina­ tor-Abgas wird vor dem Austritt durch die innere Entstaubung-Calcinator 13 entstaubt dem Dehydrator 2 zugeführt und hier mit dem Abgas des Drehrohr­ ofens 1 aus dem Gaseintritt 8 oder und Gaseintritt 9 vermischt. Die Wärme­ tauscher als Bauteile des Dehydrators 2a-2c und der Calcinator-Stufe 3a sind in vertikaler Bauweise angeordnet, die Calcinator-Endstufe 3b ist ein horizontaler, rotierender Wärmetauscher. Über den Alkali-Staubaustritt 16 können Alkalien aus dem System abgezogen werden.

Die Anlage nach Fig. 2 ist bis auf die Calcinatonsstufe 38 mit derjenigen nach Fig. 1 identisch. Die Calcinatorstufe stellt in dieser Figur einen horizontalen, rotierenden Wärmetauscher dar.

Die Anlage nach Fig. 3 ist bis auf die Calcinationsstufe 3b mit derjenigen nach Fig. 1 identisch. Die Calcinatorstufe stellt in dieser Figur einen vertikalen, rotierenden Wärmetauscher dar.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel, in welchem aus der Grundversion nach Fig. 1 folgendes geändert ist:Das Abgas aus der Calcinator-Endstufe 3b wird unter Umgehung der Calcinator-Vorstufe 38 direkt in den Dehydrator 2 geführt. Die Calcinator-Stufe 38 erhält eine zusätzliche Brennstoff-Eingabe 17, das Abgas mit den flüchtigen Natrium- und Kalium-Verbindungen wird über die Leitung 18 aus dem System in den Kondensionierer 19 zur Austrei­ bung der unerwünschten Stoffe gezogen. Das gereinigte Gas wird, wie in der Fig. 1 gezeigt, der Gabelung des aus dem indirekt-Kühler 11 kommenden Drehrohrofen-Abgases zugeführt.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel, in welchem wie in dem Verfahren nach Fig. 4 verfahren wird, nur daß die Calcinator-Stufe 38 ein horizontaler, rotieren­ der Wärmetauscher ist.

Die Fig. 6 zeigt nur den für eine Austreibung des durch den Brennstoff eingebrachten Schwefels erforderlichen, begrenzten Anlagen-Teil. Im übrigen gleicht diese Anlage derjenigen nach Fig. 1. An der Darstellung gegenüber Fig. 1 ändert sich nur, und zwar betrachtet in der Gas-Strömrichtung:
Die Gasführung von 11 über 21 nach 9 und diejenige von 2c über 20 zu dem nicht in Fig. 1 enthaltenen Kondensionierer 21. Für den Fall eines nicht zur weiteren Dehydration in 2b ausreichendem Wärmeangebotes wird über die Zusatz-Feuerung 22 die erforderliche Rest-Wärmemenge zugeführt.

Die beschriebenen Anlagen bzw. Vorrichtungen können, wie auch in den anliegenden Zeichnungen gezeigt, ein- oder mehrstufige Wärmetauscher und von vertikaler oder eine Vorrichtung von horizontaler, rotierender Kon­ struktion mit niedrigem Druckverlust und längerer Verweilzeit sein. Das gebrannte Gut verläßt als Zementklinker den Drehrohrofen und wird über den Kühler ausgetragen. Die Brennstoff-Eingaben erfolgen an zwei ver­ schiedenen Stellen, u. zw. In dem Ofenkopf in der Brennstoff-Eingabestelle und im Calcinator an der entsprechenden Brennstoff-Eingabestelle. Die Abgase des Drehrohrofens werden über den Dehydrator vom Ventilator für das Calcinator/Dehydrator-Abgas abgezogen.

Das Abgas des Calcinators wird in den Dehydrator mit dem über die Heiß­ gasleitung geführtem Ofen-Abgas hier eingeleitet und die beiden Abgase miteinander vermischt. Bei Erfordernis kann ein beliebiger Teilstrom des Drehrohrofen-Abgases auch in den Dehydrator oder der Stelle etwa gleicher Temperaturen der beiden Abgase "Drehrohrofen" und "Calcinator" zugeführt werden. Durch die getrennten Verfahrensgänge wie Sintern im Drehrohrofen und Entsäuerung im Calcinator und den damit erfaßbaren Werten für Temperatur und Menge des den Calcinator verlassenden und in den Drehrohrofen einlaufenden Gutes sowie der kurzen Regelstrecke sind die jeweils benötigten Brennstoff-Mengen für die Eingabestellen bestimmt und damit bedarfsgerecht dosierbar.

Mit den hohen Material-Eintritts-Temperaturen in den Drehrohrofen, kurz vor Beginn der Schmelzphase, werden der theoretische Brennstoffbedarf (Ein­ gabe im Ofenkopf) auf das Minimum (kleiner 30%), die Drehrohrofen-Abgasmen­ ge optimal gesenkt und es erhöht sich die spez. Ofenleistung, bezogen auf das Ofen-Volumen. Der Drehrohrofen kann hierdurch kleiner dimensio­ niert werden.

Mit dem optimal abgesenkten Drehrohrofen-Abgas, bezogen auf eine Brenn­ stoff-Eingabe mit kleiner 30% bis etwa 10%, reduziert sich auch entschei­ dend der Wärmeverlust für den Teil-Bypass durch das Umgehen des Calcina­ tors. Dieser Wärmeverlust, bei geringem Gasvolumen mit hoher Temperatur, wird als Wärmeeinnahme zur Nutzung dem Dehydrator zugeführt. Im Dehydrator und Calcinator sind jeweils am Gasaustritt Entstaubungen angeordnet. Diese innere Entstaubungen verhindern u. a. das Vermischen der unterschiedlich aufbereiteten Stäube.

Über die im Ausgang des Calcinators befindliche innere Entstaubung kann bei alkali-reichen Rohmehlen alkali-angereicherter Staub zur Senkung des Alkali-Gehalts aus dem System beim Alkali-Staubaustritt abgezogen werden.

Durch die Senkung des spez. Wärmebedarfs verringert sich die Abgasmenge, durch die kleinere Ofen-Dimensionierung und Minderung der Abgasmengen die erforderlichen Ofen- und Ventilator-Antriebsleistungen, beides redu­ ziert somit auch den spez. elektrischen Arbeitsbedarf.

Der spez. Wärmebedarf wird noch durch die verbesserte Einstellmöglichkeit der Luftüberschußzahl und den verringerten Strahlungsverlust wegen der geringeren Mantelfläche des Drehrohrofens reduziert. Zusätzlich wird über das Betreiben der Feuerungen mit optimalen Luftüberschußzahlen auch das Einbringen von Stickstoff über die Verbrennungsluft minimiert. Gelöst wird das besonders durch Alkalien und Chloride verursachte Problem starker Ansatzbildung und Anbackungen im Wärmetauscher durch ein fraktio­ niertes Austreiben der flüchtigen Alkalien und Chloride aus dem Rohmehl in der vom Gasstrom der Calcionator-Endstufe abgeschotteten Calcinator-Vor­ stufe bei einer Temperatur oberhalb der Siedegrenze unter Vermeidung einer Kondensation der Alkalien und Chloride. Bei einer gleichbleibenden chemischen Zusammensetzung und einem thermisch homogenem Rohmehl liegt der Temperatur-Bereich für das Austreiben der Alkalien und Chloride in engen Grenzen. Aus Betriebserfahrungen einiger Anlagen ist bekannt, daß deren Grenze bei etwa 700-900°C liegt. Zur Erzeugung des in der Calcina­ tor-Vorstufe erforderlichen Wärmebedarfs für eine quasi Konstanthaltung der oberhalb der Siede-Temperatur liegenden Gut-Temperatur dient eine dritte Brennstoff-Eingabe. Das Abgas aus der Calcinator-Vorstufe wird in einem Desintegrator zur Trennung der Alkalien u. Chloride vom Gas und das gereinigte Abgas zum weiteren Wärmeaustausch in den Dehydrator geführt.

Die Trennung der Alkalien und Chloride vom Gas kann auch in einem Konden­ sionierer erfolgen.

In diesem werden durch Abkühlung des Calcinator-Vorstufen-Abgases unter den Siedepunkt der Alkalien und Chloride diese am Innenmantel des stati­ schen oder rotierenden, vertikalen oder horizontalen Kondensionierers abgelagert und kontinuierlich oder chargenweise (zwei parallel geschaltete Kondensionierer) ausgetragen. Dieses Austragen erfolgt mechanisch oder bei gut wasserlöslichen Substanzen durch Wasser, die ausgetragenen Alkalien und Chloride werden extern des erfindungsgemäßen Verfahrens entsorgt oder weiterverarbeitet.

Das vorbeschriebene Prinzip der fraktionierten Austreibung ist auch in anderen, der jeweiligen Erfordernis angepaßten Temperatur-Bereichen anwend­ bar. Auch eine Reduzierung und Austreibung des durch Brennstoff einge­ brachten Schwefels aus dem Abgas ist nach dem gleichen Prinzip möglich, die abgeschottete Wärmetauscher-Stufe läge für diesen Fall im Dehydrator-End­ bereich, die Temperaturen für das Gut im Eingang und das Gas im Ausgang liegen über 450°C. Der abgeschiedene und ausgetragene Schwefel wird außerhalb der Anlage entsorgt oder einer weiteren Verwendung zugeführt. Bei einem für die weitere Dehydration in der mittleren Stufe wegen des Verlustes im Kondensionierer nicht mehr ausreichendem Wärmeangebots im Abgas des Schwefel-Kondensionierers am Gas-Eintritt (9) wird an dieser Stelle die fehlende Wärmemenge durch einen schwefel-freien oder -armen Brennstoff zugefeuert.

Eine weitere Lösung des Problems der Vermeidung von Ansatzbildung und Anbackungen der vom Gut und Gas berührten Flächen der Wärmetauscher-Stufen sowie deren Einbauten besonders im Temperatur-Bereich ca. 650°C-größer 1100°C ist eine Auskleidung in einem hochhitzebeständigem Edelstahl von etwa 3 mm Stärke (Fe-Gehalt unter 50%!), auch die Einbauten sind aus diesem Material hergestellt. Die gesamte Wärmetauscher-Stufe ist mit einer ge­ schütteten, hochwirksamen Wärmedämmung zwischen Auskleidung und dem selbst­ tragendem Mantel versehen, der Mantel in Cor-Ten-Stahl ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1

Sintereinrichtung

2

Dehydrator, Stufen

2

a-

2

c

3

Calcinator, Stufen

3

a+

3

b

4

Klinker-Kühler

5

Brennstoff-Eingabe in

1

6

Brennstoff-Eingabe in

3

b

7

Abgas-Ventilator

8

Gaseintritt in

2

c

9

Gaseintritt in

2

b

10

Abgas-Entstauber

11

Indirekt-Kühler

12

Abgasleitung

13

integrierte Zwischen-Entstaubung

14

integrierte Zwischen-Entstaubung

14

b+

14

c

15

Endentstaubung

16

Alkali-Austrag

17

Brennstoff-Eingabe in

3

a

18

Leitung zum Kondensionierer

19

19

Kondensionierer für Natrium u. Kalium

20

Leitung zum Kondensionierer

21

21

Kondensionierer für Schwefel

22

Zusatz-Feuerung

Claims (7)

1. Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, mineralischen Rohmaterialien, insbesondere von Zement-Rohmaterial zur Erzeugung von Zement-Klinker,
bei dem Rohmehl unverzweigt über jeweils einen ein- oder mehrstufigen Dehydrator-Wärmetauscher (2) und einen sich daran anschließenden Calci­ nator-Wärmetauscher (3) in den Einlauf einer Sinterstufe (1) geführt und der erbrannte Zementklinker der Sinterstufe (1) über einen Kühler (4) ausgetragen wird, wobei das Rohmehl im Calcinator (3) bei Temperaturen größer 1100°C vollständig calciniert und in der Sinterstufe nur noch gesintert wird, das Abgas der Sinterstufe unter Umgehung des Calcina­ tors (3) über den Abgasentstauber (10) dem Dehydrator (2) entstaubt zugeführt und ebenso das Calcinatorabgas in den Dehydrator (2) eingelei­ tet wird, von wo aus Sinterstufen-Abgas und Calcinatorabgas als Gesamt­ abgas aus dem Dehydrator abgezogen wird, zur Minderung eines überhöhten Alkali-Gehalts wird vorher Alkali-angereicherter Staub über den Austrag (16) aus dem Calcinator (3) ausgetragen, dadurch gekennzeichnet,
daß als Calcinator-Endstufe (3b) (ca. 950°C -größer 1100°C) ein liegender, rotierender einem Drehrohrofen ähnlicher Wärmetauscher mit ansteigender bis abfallender Drehachse verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des den Abgas-Entstauber (10) verlassenden, staubfreien Abgases in einem indirekt-Kühler (11) auf den für eine Dehydration erforderlichen, restlichen Wärmebedarf, als Ergänzung zum eingebrachten Wärme-Inhalt durch das Calcinator-Abgas, gesenkt oder darauf eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei Na- und K-haltigen Rohmehlen die Mindest-Temperatur in der Calcinator-Vorstufe (3a) zum Erhalt der Temperatur oberhalb des Siede­ punktes von Na und K zur Vermeidung des Kondensierens dieser in den chemischen Verbindungen NaOH und KOH enthaltener Elemente auf ca. 700-900°C gehalten und dieses Halten der Temperatur durch eine eigene Brennstoff-Eingabe mit ca. 15% Brennstoff-Anteil erreicht und unabhängig vom Abgas der Calcinator-Endstufe (3b) aus dem Calcinator (3) geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Brennstoff eingebrachter Schwefel mit dem Abgas aus der Endstufe (2c) des Dehydrators bei einer über dem Schwefel-Siedepunkt liegenden Abgastemperatur von etwa 450°C aus dem Dehydrator und zum Austreiben des Schwefels gemeinsam mit dem Drehrohrofen-Abgas in den Kondensionierer (21) geführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur thermischen Behandlung von feinkörnigen mineralischen Rohmaterialien nach Anspruch 1, umfassend einen Dehydrator (2), einen Calzinator (3), einer dieser beiden Einheiten nachgeordneten Sinter-Einrichtung (1) zum Sintern von aufbe­ reitetem Rohmehl und eine dieser Einrichtung (1) nachgeordneten Kühlein­ richtung (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher-Stufen des Dehydrators (2) sowie diejenigen des Calcinators (3) Konstruktionen für eine erheblich längere Gut-Verweil­ zeit bei grober gemahlenem Rohmehl und sehr niedrigen Gasgeschwindigkei­ ten sind, so wie diese beispielsweise bei mehrstufigen Gegenstrom-Wärme­ tauschern mit Zwischen-Abscheidern oder Schacht-Vorwärmern eingesetzt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher-Stufen des Dehydrators (2) und des Calcinators (3) rotierender, vertikaler oder horizontaler Bauart sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher-Stufen des Calcinators (3) und des Dehydrators (2) je mit einer integrierten Zwischen-Entstaubung (13, 14c- u. 14b) und die Dehydrator-Endstufe mit einer End-Entstaubung (15) versehen sind bzw. ist.