DE2103949A1

DE2103949A1 - Device for the continuous feeding of an alumina calcination plant with hydrates of aluminum

Info

Publication number: DE2103949A1
Application number: DE19712103949
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm 5060 Bensberg-Refrath Guttmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-01-28
Filing date: 1971-01-28
Publication date: 1972-08-17
Also published as: DD95838A5; HU165945B; FR2124840A5

Description

Anlage zum Patentgesuch derAnnex to the patent application by

Klöckner-Humboldt-Deutz H 71/5Klöckner-Humboldt-Deutz H 71/5

Aktiengesellschaft Str/KrAktiengesellschaft Str / Kr

Köln, den 21.1.1971Cologne, January 21, 1971

Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung einer Tonerdekalzinierungsanlage mit Hydraten des AluminiumsDevice for the continuous feeding of an alumina calcination plant with hydrates of aluminum

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschickung einer Tonerdekalzinierungsanlage mit Hydraten des Aluminiums, eventuell zusammen mit Filterstaub und teilweise entwässerter Tonerde, bestehend aus einem Ofen, vorzugsweise Drehrohrofen oder Wirbelschichtofen,'und einem am Ofen angeschlossenen, aus mehreren Zyklonen bestehenden Wärmetauschersystem, bei dem die Zyklone untereinander durch Gasleitungen in Verbindung stehen.The invention relates to an apparatus for continuous Loading of an alumina calcination plant with hydrates of aluminum, possibly together with filter dust and partially dehydrated alumina, consisting of a furnace, preferably a rotary kiln or fluidized bed furnace, 'and a Heat exchanger system connected to the furnace, consisting of several cyclones, in which the cyclones are connected to one another by gas pipes stay in contact.

In der DDR-Patentschrift 69 112 ist eine Tonerdekalzinierungsanlage beschrieben und dargestellt, bei der Hydrate des Aluminiums, Staub aus einem Elektrofilter und heiße Tonerde miteinander vermischt einem Becherwerk aufgegeben werden. Vom Becherwerk wird dieses ivi-ischgur; in einen am oberen Ende des Wärmetauschersystems angeordneten Bunker gefördert und von dort aus mit Hilfe einer Dosiereinrichtung in die zwischen den obersten Zyklonen des Wärmetauschersystems befindliche Heißgasleitung eingeführt.In the GDR patent specification 69 112 is an alumina calcination plant described and shown in the hydrates of aluminum, dust from an electrostatic precipitator and hot alumina together mixed and fed into a bucket elevator. From the bucket elevator this becomes ivi-ischgur; into one at the top of the heat exchanger system arranged bunker and from there with the help of a metering device in between the top Cyclones of the heat exchanger system located hot gas line introduced.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine kontinuierliche Beschickung'der Tonerdekalzinierungsanlage mit Hydraten des Aluminiums, eventuell zusammen mit Pilterstaub und teilweise entwässerter Tonerde,ohne zusätzliche Förderaggregate ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zu der im Gasstrom letzten Zyklonstufe führende Gasleitung in Form einer Schleife bis auf Flurhöhe nach unten und von dort wieder nach oben geführt ist, und das Hydrat im unteren Bereich der Gasleitung eingespeist wird. Das Aufgabegut wird hierbei von den in der Gasleitung nach oben strömenden heißen Gasen mitgenommen und in den obersten Zyklon des Wärmetauschersystems eingetragen. Die Beschickung einer Tonerdekalzinierungsanlage mit Hydraten des Aluminiums, eventuell zusammen mit Filterstaub und teilweise entwässerter Tonerde, wird auf diese Weise im Vergleich zu den bisher bekannten Tonerdekalzinierungsanlagen erheblich vereinfacht, da gemäß der Vorrichtung der Erfindung die bisher hierfür üblichen Förder- und Dosiereinrichtungen entfallen.The object of the invention is to create a device that allows continuous charging of the alumina calcination plant with hydrates of aluminum, possibly together with pilter dust and partially dehydrated clay, without additional Enables conveying units. This object is achieved in that the cyclone stage leading to the last cyclone stage in the gas stream Gas pipe in the form of a loop down to floor level and from there up again, and that Hydrate is fed in at the bottom of the gas line. The feed material is in this case by the in the gas line after hot gases flowing above and entered into the top cyclone of the heat exchanger system. The loading an alumina calcination plant with hydrates of aluminum, possibly together with filter dust and partially dehydrated Alumina is considerably simplified in this way in comparison to the previously known alumina calcination plants, since according to The device of the invention dispenses with the previously customary conveying and metering devices.

Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Tonerdekalzinierungsanlage näher erläutert. Diese Tonerdekalzinierungsanlage besteht aus einem Drehrohrofen 1 und einem dem Ofen nachgeschalteten Wärmeaustauschersystem mit Zyklonen 2, 3, 4 und 5. Dieses Wärmeaustauschersystem ist mit dem Ofen durch eine Abgasleitung 6 verbunden,The invention is explained in more detail with reference to an alumina calcination system shown schematically in the drawing. This alumina calcination plant consists of a rotary kiln 1 and a heat exchanger system connected downstream of the furnace with cyclones 2, 3, 4 and 5. This heat exchange system is connected to the furnace by an exhaust pipe 6,

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während die Zyklone untereinander durch Gasleitungen 7 und 8 in Verbindung stehen. Die Gasleitungen der obersten Zyklone 4 und 5 rnünden in eine gemeinsame Leitung 9j die unter Zwischenschaltung eines Ventilators 10 an ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Filter angeschlossen ist. Ferner sind an den Zyklonen Gutaustragsrohre 11, 12, IJ und l4 angeordnet. Die Gutaustragsrohre I5 und 14- führen in eine gemeinsame Leitung 15, die in die Abgasleitung 7 des Zyklons 2 mündet. Die Gutaustragsleitung 12 des Zyklons 3 mündet wiederum in die vom Drehrohrofen 1 aufsteigende Abgasleitung 6, während die Gutaustragsleitung 11 des Zyklons 2 unmittelbar in den Drehrohrofen führt.while the cyclones are connected to one another by gas lines 7 and 8. The gas lines of the uppermost cyclones 4 and 5 run into a common line 9j which is connected to a filter not shown in the drawing with the interposition of a fan 10. Furthermore, material discharge pipes 11, 12, IJ and 14 are arranged on the cyclones. The Gutaustragsrohre I5 and 14 lead into a common line 15 which opens into the exhaust pipe 7 of the cyclone. 2 The material discharge line 12 of the cyclone 3 in turn opens into the exhaust gas line 6 rising from the rotary kiln 1, while the material discharge line 11 of the cyclone 2 leads directly into the rotary kiln.

Die aus dem Zyklon 3 kommende Gasleitung G ist sehr lang ausgebildet und in Form einer Schleife bis zur Flurhöhe nach unten und von dort wieder nach oben geführt. Der aufsteigende Teil dieser Gasleitung 6 ist im oberen Bereich in zwei Leitungen geteilt, die in die Zyklone 4 und 5 münden. Im unteren Bereich der aufsteigenden Teilleitung ist eine Gutaufgabevorrichtung angeschlossen, die aus hlntereinandergeschalteten Transport- und Mischschnecken 16 und 17 besteht.The gas line G coming from the cyclone 3 is very long and in the form of a loop down to the floor level and from there up again. The ascending one Part of this gas line 6 is divided into two lines in the upper area, which open into the cyclones 4 and 5. In the area below the ascending sub-line is connected to a material feed device, which consists of sequentially connected transport and mixing screws 16 and 17.

Im Betrieb der Tonerdekalzinierungsanlage werden Aluminiumhydrate mit Hilfe eines Förderbandes Ib, Filterstaub aus dem dem Wärmetauschersystem nachgeschalteten Filter in Pfeilrich-During operation of the alumina calcination plant, aluminum hydrates are removed from the filter dust with the aid of a conveyor belt Ib the filter downstream of the heat exchanger system in arrow direction

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tung 19 und heiße Tonerde aus der Gutaustragsleitung 12 des Zyklons 3 durch die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung 20 den zwei Transportschnecken l6 zugeführt. Diese Produkte werden anschließend der Mischschnecke I7 aufgegeben, in dieser innig miteinander vermischt, und von dort in den aufsteigenden Teil der Abgasleitung 8 eingespeist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß beim Mischen des heißen, trockenen mit dem kälteren, nassen Gut entstehende, staubhaltige Dämpfe nicht nach außen entweichen, sondern durch den in der Gasleitung 8 herrschenden Unterdruck durch die Leitung 21 dorthin abgezogen werden. Durch das Zumischen von Filterstaub und heißer Tonerde zum Aluminiumhydrat wird bereits in der Mischvorrichtung eine weitgehende Feuchtigkeitsverteilung und daher Auflockerung des Rohgutes bewirkt. Das auf diese Weise aufbereitete Aufgabegut wird daher von den im aufsteigenden Teil der Rohrleitung 8 nach oben strömenden heißen Ofengasen mit Sicherheit mitgerissen und über die Zweigleitungen den Zyklonen 4 und 5 zugeführt. Während das Aufgabegut von den heißen Ofenabgasen in der Leitung 8 nach oben getragen wird, erfolgt eine soweitgehende Erhitzung des Aufgabegutes, daß dabei auch die im Aufgabegut noch vorhandene Restfeuchtigkeit vollständig verdampft. In den Zyklonen 4 und 5 wird das Gut aus den Gasen abgeschieden und gelangt durch die Gutaustragsrohre 13, 14 und I5 in die Gasleitung J des Zyklons 3 und von dort über die Ofenabgasleitung 6 in den Zyklon 2, von wo es über die Leitung 11 in den DrehrohrofenDevice 19 and hot clay from the Gutaustragsleitung 12 of the cyclone 3 through the line 20 shown in dashed lines in the drawing to the two screw conveyors L6 supplied. These products are then fed to the mixing screw I7, intimately mixed with one another therein, and from there fed into the ascending part of the exhaust pipe 8. This arrangement has the advantage that when the hot, dry material is mixed with the colder, wet material, dusty vapors do not escape to the outside, but are drawn there through the line 21 by the negative pressure prevailing in the gas line 8. By adding filter dust and hot alumina to the aluminum hydrate, extensive moisture distribution and therefore loosening of the raw material is already effected in the mixing device. The feed material prepared in this way is therefore reliably entrained by the hot furnace gases flowing upward in the ascending part of the pipeline 8 and fed to the cyclones 4 and 5 via the branch lines. While the feed is carried up by the hot furnace exhaust gases in the line 8, the feed is heated to the extent that the residual moisture still present in the feed evaporates completely. In the cyclones 4 and 5, the material is separated from the gases and passes through the material discharge pipes 13, 14 and I5 into the gas line J of the cyclone 3 and from there via the furnace exhaust line 6 into the cyclone 2, from where it passes through the line 11 in the rotary kiln

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fließt. Auf diesem Weg kommen die feinkörnigen Oxidhydrate mit immer heißeren Gasen in Kontakt und werden in sehr kurzer Zeit soweit erhitzt, daß das Kristallwasser noch vor der Abscheidung aus dem heißen Gasstrom im Zyklon 2 nahezu vollständig ausgetrieben ist. Im Drehrohrofen 1 erfolgt dann die Kristallumwandlung der stark hygroskopischen Gamma-Phase in die stabile Alpha-Phase.flows. This is how the fine-grained oxide hydrates come with ever hotter gases in contact and are heated in a very short time so far that the crystal water before the Almost complete separation from the hot gas flow in cyclone 2 is expelled. The highly hygroscopic gamma phase is then converted into crystals in the rotary kiln 1 the stable alpha phase.

Dadurch daß die zwischen den Zyklonen 3> ^ und 5 angeordnete Abgasleitung 8 lang ausgebildet und in Form einer Schleife auf Flurhöhe nach unten und von dort in die letzte Zyklonstufe geführt ist, in die das Aluminiumhydrat, eventell zusammen mit Filterstaub und heißer Tonerde miteinander vermischt in Flurhöhe eingespeist wird , fallen im Vergleich zu den bisher bekannten Tonerdekalzinierungsanlagen jegliche Förderund Dosiereinrichtungen fort. Der Transport des Aufgabegutes von der Flurhöhe bis zu den obersten Zyklonen erfolgt hierbei nur mit Hilfe der in der Leitung 8 nach oben strömenden heißen Ofenabgase, die nach Abscheidung der Feststoffe in den Zyklonen 4 und 5 der letzten Zyklonstufe über die Leitung 9 einem Elektrofilter zugeführt und dort entstaubt werden. Um den vom Gasstrom aufzunehmenden Guttransport durch die Leitung 8 bewerkstelligen zu können, muß lediglich der Ventilator 10 etwas stärker wie üblich ausgelegt werden. Im übrigen wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Gasleitung 8The fact that the exhaust line 8 arranged between the cyclones 3> ^ and 5 is long and guided in the form of a loop at floor level downwards and from there into the last cyclone stage, in which the aluminum hydrate, possibly mixed together with filter dust and hot alumina In comparison to the previously known alumina calcination systems, there is no need for any conveying and metering devices. The feed material is transported from floor level to the top cyclones only with the help of the hot furnace exhaust gases flowing upwards in line 8, which after separation of the solids in cyclones 4 and 5 of the last cyclone stage are fed to an electrostatic precipitator via line 9 be dedusted there. In order to be able to carry out the material transport to be absorbed by the gas flow through the line 8, only the fan 10 has to be designed to be somewhat stronger than usual. In addition, the design of the gas line 8 according to the invention

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nicht nur die Beschickung der Tonerdekalzinierungsanlage mit den zu kalzinirenden Materialien erheblich vereinfacht, sondern es werden hierdurch auch die Anlagen- und Betriebskosten im Vergleich zu den bisher bekannten Tonerdekalzinierungsanlagen erheblich erniedrigt. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern sie kann auch bei allen ähnlichen Anlagen mit Vorteil eingesetzt werden.not only the charging of the alumina calcination plant with the materials to be calcined is considerably simplified, but the plant and operating costs are also considerably reduced in comparison to the previously known alumina calcination plants. The device according to the invention is not limited to this embodiment,
but it can also be used to advantage in all similar systems.

- Patentansoruch -- patent application -

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Claims

Claim

Device for the continuous feeding of an alumina calcination plant with hydrates of aluminum, possibly together with filter dust and partially watered clay, consisting of a furnace, preferably a rotary kiln or fluidized bed furnace, and one connected to the furnace, A heat exchanger system consisting of several cyclones in which the cyclones are connected to one another by gas pipes stand, characterized in that the gas line (8) leading to the last cyclone stage in the gas stream is in the form a loop down to floor level and from there up again, and the hydrate in the lower area is fed into the gas line.

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