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Verfahren zur Verringerung des Alkaligehalts von vorgewErmtem, einer
Brennzone zuzuführendem Zementrohmehl Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Verringerung des Alkaligehalts von vorgewärmte, einer Brennzone zuzuführendem
Zementrohmehl, das durch die Abgase der Brennzone vorgewärmt wird.
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Beim Brennen von Zementrohmehl werden bekanntlich die darin enthaltenen
Alkalianteile aufgrund der hohen Brenntemperaturen verflüchtigt und dann von den
Abgasen mitgenommen,- die zum Vorwärmen des Zementrohmehles benutzt werden. Da sich
die von den Abgasen mitgeführten Alkalien nach einer gewissen Abkühlung (durch Berührung
mit dem kühleren, vorzuwärmenden Rohmehl) auf den Rohmehl-Feinteilen absetzen, werden
sie erneut in die Brennzone eingetragen. Durch eine mehrfache Wiederholung dieses
Vorganges können wegen des immer höher werdenden Alkalianteiles somit recht unangenehme
Störungen (z.B. Anbackungen) in der Vorwärmzone auftreten.
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Es sind daher bereits verschiedene Verfahren zur Verringerung des
Alkalianteiles im vorgewärmten Zementrohmehl e ntwickelt worden.
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Bei einem bekannten Verfahren (DT-OS 1 446 990) werden dem Zementrohmaterial
zwecks Verringerung des Alkaligehalts zunächst bestimmte Mengen Erdalkalichlorid
und
Erdalkalioxyd zugemischt. Diese Mischung wird dann bei einer Temperatur zwischen
760 und 9900 erhitzt und anschließend - im ganzen - mit Wasser ausgelaugt, um die
wasserlöslichen Alkalien aus der Mischung zu entfernen.
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Ahnlich verhält es sich mit zwei anderen bekannten Verfahren (CH-PS
93 529 und US-PS 1-160 171), durch die ebenfalls eine Verringerung des Alkalianteils
von Zement erreicht werden soll. Während nach dem einen dieser Verfahren, durch
das Weißzement hergestellt werden soll, das Rohmaterial im Brennofen selbst zunächst
getrocknet, anschließend gebrannt und dann im ganzen mit Wasser behandelt wird,
worauf ein nochmaliges Brennen erfolgt, wird bei dem anderen Verfahren das Rohmaterial
nach Zugabe von Kalk gebrannt und anschließend mit Wasser ausgelaugt.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser aufgeführten bekannten Verfahren
ist darin zu sehen, daß stets eine Behandlung des gesamten Materiales mit Wasser
erfolgt, wozu allein ein erheblicher anlagentechnischer Aufwand erforderlich ist.
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Bei zwei weiteren bekannten Verfahren (DT-AS 1 174 681 und US-PS
2 329 940) wird der ganze heiße Abgasstrom, der aus der Brennzone kommt, zunächst
einer üblichen Staubabscheidung unterworfen, worauf dann der abgeschiedene Staub
zwecks Abtrennung der Alkalien aufgeschlämmt wird.
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Es versteht sich von selbst, daß hierbei für die großen Abgasmengen
auch entsprechend große anlagentechnische Einrichtungen erforderlich sind.
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Bei einem anderen bekannten Verfahren, bei dem die Vorwärmung des
Zementrohmehles vor dessen Eintritt in die Brennzonemit den dort auftretenden Abgasen
erfolgt, wird
ein Teil der heißen Gase nach dem Verlassen der Brennzone
abgezweigt und dann einer Naßstaubabscheidung unterworfen.
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Die hier abgeschiedenen Staubteilchen und Alkalien werden dann zwecks
Trennung aufgeschlämmt. Während die dabei abgetrennten Alkalien dann das System
verlassen, werden die Mehlteilchen getrocknet und der Vorwärmzone zugeführt.
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Durch dieses bekannte Verfahren läßt sich trotz des relativ hohen
apparativen Aufwandes keine befriedigende Verringerung des Alkaligehaltes erzielen,
was sich besonders stark bei einem relativ hohen Alkaligehalt im Zementrohmehl bemerkbar
macht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu entwickeln, das mit vertretbarem apparativen Aufwand sowie
ohne wesentliche Verschlechterung der Wärmebilanz eine besonders wirksame Verringerung
des Alkaligehalts gestattet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender
Verfahrensschritte gelöst: - Ein Teil des vorgewärmten Rohmehles wird vor Einführung
in die Brennzone abgezweigt und einer an sich bekannten Aufschlämmung unterworfen,
wobei die Alkalien aus dem System entfernt und die Rohmehlteilchen nach Trocknung
und evtl. nochmaliger Vorwärmung der Brennzone zugeführt werden; - zusätzlich wird
ein Teil der aus der Brennzone austretenden heißen Gase vor deren Eintritt in die
Vorwärmzone abgezweigt, wobei dieser Teil zunächst einer Naßabscheidung unterworfen
wird, nach der die Reingase in bekannter Weise abgeführt werden, während die abgeschiedenen
Alkalien und Staubteilchen gemeinsam mit dem abgezweigten Zementrohmehl aufgeschlämmt
werden.
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Wenn bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren die Alkalianteile enthaltenden
heißen Abgase in der Vorwärmzone mit frisch zugeführtem Zementrohmehl in Berührung
kommen, dann setzen sich die Alkalianteile aufgrund der erfolgenden Abkühlung auf
den Rohmehlteflchen ab. Von diesem mit den niedergeschlagenen Alkalien angereicherten
Rohmehl wird dann ein Teil abgezweigt, aus dem der A1kalianteil auf einfache Weise
durch Aufschlämmung entfernt wird. Durch eine geeignete Wahl des abgezweigten Rohmehlteiles
kann der Gesamtalkaligehalt des in die Brennone einzuführenden vorgewärmten Rohmehles
bereits auf einen relativ günstigen Wert gebrannt werden Wenn man nun erf indungsgemäß
zusätzlich noch einen Teil der aus der Brennzone austretenden heizen Abgase in der
erwähnten Weise abzweigt und einer Naßabscheidung unterwirft, nach der die abgeschiedenen
Alkalien und Staubteilchen gemeinsam mit dem abgezweigten Rohmehl aufgeschlämmt
werden, dann kann inan den Gesamtalkaligehalt des vorgewärinten Rohmchles besonders
stark herabsetzen.
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Ein. nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren betriebene Anlage zur
Zementherstellung läßt sich besonders vorteilhaft bei Ausgangamaterial mit stark
unterschiedlichen Alkaligehalt verwenden. wobei es nicht schwer ist, Jeweils ein
dem vorhandenen Aufgabematerial entsprechendes Optimum in der Wärmebilanz zu finden.
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Im folgenden sei eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens anhand der ganz schematisch gehaltenen Zeichnung beschrieben.
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Die dargestellte Anlage enthält einen Vorwärmer i, einen Drehrohrofen
2, eine Aufschlämmeinrichtung 3, eine Trockeneinrichtung 4 und einen Filter 5. Zwischen
dem Gasaustritt des Vorwärmers 1 und dem Filter 5 sowie zwischen der Trockeneinrichtung
4 und dem Filter 5 ist Jeweils ein Ventilator 6 bzw. 7 vorgesehen.
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Die aus der Brennzone (Drehrohrofen 2) austretenden Abgase 8 werden
dem Vorwärmer i zugeführt, der eine Vorwärmzone bildet und in bekannter Weise ausgeführt
sein kann. Die oben aus dem Vorwärmer 1 austretenden Abgase werden über den Ventilator
6 zwecks Entstaubung dem Filter 5 zugeführt, der ebenfalls in üblicher Weise ausgeführt
sein kann. Das frisch aufgegebene Zementrohmehl 9 wird in dem Vorwärmer 1 durch
die Abgase 8 vorgewärmt.
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Nach dem Verlassen des Vorwärmers 1 wird das vorgewärmte Zementrohmehl
10 in zwei Teilströme 10a und lOb aufgeteilt, wobei sich die Grace des Teilstromes
lOb entsprechend der Jeweiligen Notwendigkeit gewählt wird, Der Teilstrom 10, der
im allgemeinen den gr8ßten Teil des vorgewärmten Zementrohmehles darstellt, wird
In den Drehrohrofen 2 eingeführt, in dem er gebrannt wird. Der kleinere Teilstrom
lOb des vorgewärmten Zementrohmehles gelangt in die Aufschlämmeinrichtung 3. Die
Alkalien werden hierbei auf einfache Weise abgeschlämmt, so daß sie aus dem System
abgezogen werden kennen (Pfeil 11). Die Rohmehlteilchen sinken in der Aufachlämmeinrichtung
nach unten und können von dort abgezogen und beispielsweise mittels einer Pumpe
12 der Trockeneinrichtung 4 zugafdrd¢tt werden.
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In dieser Trockeneinrichtung 4 erfolgt die Trocknung des Zementrohmehlschiammes
zweckmäßig mittels eines Teilstromes 8a des aus dem Vorwärmer ausgetretenen Abgasstromes
8. Falls
es erforderlich ist, kann der Abgasteilstrom 8a vor seinem
Eintritt in die Trockeneinrichtung 4 noch mittels eines zusätzlichen Brenners 13
aufgeheizt werden. Durch den Ventilator 7 werden die verbrauchten Trocknungsgase
von der Trockeneinrichtung 4 abgesaugt und ebenfalls dem Filter 5 zugeführt.
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Das getrocknete und von Alkalien befreite Zementrohmehl des Teilstromes
lOb könnte nun wieder mit dem Hauptstrom lOa des vorgewärmten Zementrohmehles vereinigt
werden, damit es mit diesem gemeinsam im Drehrohrofen 2 gebrannt werden kann. Zur
Erzielung eines besseren Brenneffektes wird es Jedoch zweckmäßig sein, den Rohmehlteilstrom
lOb erneut im Vorwärmer 1 vorzuwärmen.
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Das für die Zementherstellung verwendete Ausgangs material weist
vielfach einen recht unterschiedlichen Alkaligehalt auf. Um den Alkaligehalt des
vorgewärmten Zementrohmehles gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders wirksam
reduzieren zu können, wird außer dem Rohmehl-Teilstrom lOb zusätzlich noch ein Teil
8b der aus der Brennzone 2 austretenden heißen Abgase vor deren Eintritt in die
Vorwärmzone abgezweigt. Dieser abgezweigte Gasteilstrom wird zunächst einer Naßabscheidung
(Naßatscheider 14) unterworfen, wonach die Reingase 8b1 in bekannter Weise abgeführt
werden, während die abgeschiedenen Alkalien und Staubteilchen (Pfeil 15> gemeinsam
mit dem abgezweigten Rohmehl in der Aufschlämmeinrichtung 3 aufgeschlämmt werden.