DE2344056B2

DE2344056B2 - Verfahren zum Brennen von Zementklinker

Info

Publication number: DE2344056B2
Application number: DE2344056A
Authority: DE
Inventors: Seiwa Kawagoe Saitama Fukuda; Marekata Yono Saitama Kondo; Toyohiko Omiya Saitama Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-31
Publication date: 1981-07-23
Also published as: DE2344056A1; DE2344056C3; US3895955A; JPS4942716A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von Zementklinker in einem Drehrohrofen, der auf der Rohmaterialzufuhningsseite Merhstufencyclonwarmeaustauscher als Rohmatenalsuspensionvorerhitzer und eine Fheßbettcalciniervorrichtung mit separater Wärmequelle aufweist.

Bei den herkömmlichen Verfahren zum Brennen von Zementklinker unter Verwendung eines Drehofens und eines Rohmatenalsuspensionsvorerhitzer kann durch einen großdimensionierten Drehofen zwar die Produktivität erhöht werden, jedoch wird die Hitzebelastung in der Hochtemperatursinterzone dabei nicht verhindert und das Ergebnis sind eine verringerte Betriebsdauer und erhöhte Erfordernisse an das feuerfeste Material.

Aus der JP-PS 30 058/1968 ist ein Verfahren zum Brennen von Zementklinker unter Verwendung einer Fheßbettcalciniervorrichtung bekannt, die zwischen einem Drehofen und einem Rohmatenalsuspensionsvorerhitzer angeordnet ist und eine separate Wärmequelle aufweist Dieses Verfahren umfaßt im wesentlichen eine Stufe, in der die Gesamtmenge des Rohmaterials, welches aus dem medrigstgestuften Cyclonwarmeaustauscher des Suspensionsvorerhitzers ausgelassen wurde, in die Fheßbettcalciniervorrichtung eingeführt wird, eine Stufe, in der das calcinierte Rohmaterial aus der Fheßbettcalciniervorrichtung ausgelassen wird, um in den Drehofen eingeführt zu werden und eine Stufe, in der die Gesamtmenge des Fließbettcalciniervornchtungsabgases mit dem Drehofenabgas in der Rauchkammer bzw Flugstaubkammer, die direkt mit dem Drehofen verbunden ist, vermischt wird, um in den Suspensionsvorerhitzer eingeführt zu werden Dieses Verfahren erhöht die spezifische Kapazität des Drehofens erheblich und erlaubt, daß die Temperatur des in den Suspensionsvorerhitzer eingeführten Gases bei einer fur den Betneb des Suspensionsvorerhitzers geeigneten Temperatur gehalten wird, welche unter der Schmelztemperatur des Rohmaterials und deren Zwischenproduktverbindungen hegt

Aus der DE-PS 12 51 688 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinkern bekannt, bei dem die gesamte Menge des Kalksteins einem Wirbelofen zugesetzt wird Bei dem dort beschriebenen Verfahren entspricht die Menge an Kalkstein der Menge an dem Wirbelofen zugefuhrten Brennmaterial. Es kann somit die Gesamtmenge an Kalkstein dort in den Wirbelofen eingeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Brennen von Zementklinker zu schaffen, welches die Gesamtdecarbonisierungsgeschwindigkeit der in einen Drehofen eingegebenen Rohmaterialien erheblich verbessert, und eine optimale Ausnutzung der Wärmeenergien der Verbrennungsgase ermöglicht.

Zur Losung dieser Aufgabe dient das im Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren

ίο Fig 1 stellt ein Schema dar, in dem Beziehungen zwischen der zunehmenden Geschwindigkeit der Klinkererzeugung, aufgetragen als Abszisse, und der Temperatur des Drehofenabgases sowie der Decarbonisierungsgeschwindigkeit der in den Drehofen eingefuhrten Rohmaterialien, aufgetragen als Ordinaten, gezeigt sind.

F ι g. 2 stellt ein Schema dar, in dem eine Beziehung zwischen der Temperatur des CaO-Pulvers, aufgetragen als Abszisse, und der Menge des durch dieses CaO-Pulver absorbierten CO₂, aufgetragen als Ordinate, unter den Bedingungen eines CO2-Partialdruckes von 225 mm Hg, einer Decarbonisierungsgleichgewichtstemperatur von 820° C und einer Endtemperatur von 1000° C gezeigt ist

F ι g. 3 stellt ein Fließschema der Zementkhnkerbrennvornchtung dar, die zur Durchfuhrung einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung verwendet wird.

F ι g. 4 stellt ein Fließschema der Zementklmkerbrennvorrichtung dar, die zur Durchfuhrung einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung verwendet wird

Beim erfindungsgemaßen Verfahren wird die Gesamtdecarbonisierungsgeschwindigkeit der in den

r> Drehofen eingegebenen Rohmaterialien dadurch erhöht, daß man einen Teil der Rohmaterialien aus dem Rohmatenalsuspensionsvorerhitzer entnimmt und diesen in die Fheßbettcalciniervorrichtung, die eine separate Wärmequelle aufweist, zu dessen Calcinierung einfuhrt

Ein Teil des Zementrohmaterials wird erfindungsgemaß von dem Mehrstufencyclonwarmeaustauscher entnommen, wobei diese Entnahme in der ersten, zweiten oder dritten Stufe des Mehrstufencyclonwarmeaustauschers erfolgen kann

Das den Mehrstufencyclonwarmeaustauscher verlassende Material wird durch die Fheßbettcalciniervorrichtung gefuhrt und das Abgas aus der Fheßbettcalciniervorrichtung mit dem dann enthaltenen Zementtrohmatenal wird im Mehrstufencyclonwarmeaustauscher wieder abgetrennt Vorzugsweise wird das Abgas aus der Fheßbettcalciniervorrichtung in den Gaseinlaß des Cyclons der zweiten Stufe des Cyclonwarmeaustauschers oder in einen anderen Cyclon oberhalb des Cyclons der zweiten Stufe eingeführt Aus dem Mehrstufencyclonwarmeaustauscher wird das Abgas dann mit dem dann enthaltenen Zementrohmaterial wieder abgetrennt und das calcinierte Zementrohmaterial wird mit dem in dem Mehrstufencyclonwarmeaustauscher vorgewärmten Zementrohmatenal vermischt und dem Drehrohrofen zum Brennen zugeführt.

Beispiel 1

Fig.3 stellt ein Fließschema einer Zementkhnkerbrennausrustung bzw -vorrichtung dar, die zur Durchfuhrung einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung verwendet wird Diese Zementklinkerbrennvornchtung besteht aus einer Rohmatenalzufuhrung,

einem Rohmaterialsuspensionsvorerhitzer, der Cyclonwärmeaustauscher in vier Stufen umfaßt, einer Fließbettcalcinierungsvorrichtung, die eine separate Wärmequelle besitzt und einem Drehofen.

In Fig.3 stellt 1 die Rohmaterialzuführung, 2 den Cyclonwärmeaustauscher der vierten Stufe, 3 den Cyclonwärmeaustauscher der dritten Stufe, 4 den Cyclonwärmeaustauscher der zweiten Stufe, 5 den Cyclonwärmeaustauscher der ersten Stufe, 6 das Sauggebläse, 7 die Fließbettcalcinierungsvorrichtung, 8 den Drehofen, 9 den Drehofenbrenner, 10 den Zementklinkerkühler, 11 die Staubabtrennungsvorrichtung und 12 das Gebläse dar. A, B, C, D und E stellen jeweils die Orte der partiellen Entnahme der Rohmaterialien aus den jeweiligen Rohmaterialauslässen der Rohmaterialzuführung 1 und der Cyclonwärmeaustauscher 2 der vierten Stufe, 3 der dritten Stufe, 4 der zweiten Stufe und 5 der ersten Stufe dar.

Das durch die Rohmaterialzuführung 1 beschickte Rohmaterial wird einem Wärmeaustausch mit dem Drehofenabgas und dem Fließbettcalcinierungsvorrichtungsabgas während seines Durchtritts durch die vier Cyclonwärmeaustauscher 2, 3, 4, 5, der vier Stufen unterworfen und schließlich in den Drehofen 8 zum Brennen zu Zementklinker eingeführt. In diesem Beispiel wird ein Teil des Rohmaterials aus C zur Einführung in die Fließbettcalcinierungsvorrichtung 7 entnommen. Ein Teil des Rohmaterials kann auch von irgendeinem unter A, B, D, E, entnommen werden.

Der Rest des Rohmaterials, welcher aus C nicht entnommen wird, tritt durch die Cyclonwärmeaustauscher 4 der zweiten Stufe und 5 der ersten Stufe nacheinander hindurch und wird dann in den Drehofen 8 eingegeben. Das teilweise aus C entnommene und in die Fließbettcalcinierungsvorrichtung 7 eingeführte Rohmaterial wird hierin calciniert und die Gesamtmenge des calcinierten Rohmaterials, begleitet durch das Calcinierungsabgas, ausgelassen und in den Gaseinlaß des Cyclonwärmeaustauschers 5 der ersten Stufe eingesaugt, worin es mit dem Rest des Rohmaterials, der nicht aus Centnommen wurde vermischt und sodann in den Drehofen 8 zum Brennen zu Zementklinker eingeführt wird.

Beispiel 2

Fig.4 stellt ein Fließschema der Zementklinkerbrennvorrichtung dar, die zur Durchführung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird. Die Zementklinkerbrennvorrichtung besteht in diesem Beispiel aus der Zementklinkerbrennvorrichtung des Beispiels 1 und einem zusätzlichen Abtrennungscyclon zur Trennung des Rohmaterials von dem begleitenden Calcinierungsabgas.

In diesem Beispiel ist der Ort der Einführung des Fließbettcalcinierungsvorrichtungsabgases aus dem Abtrennungscyclon in die Cyclonwärmeaustauscher von

ίο dem in Beispiel 1 verschieden. In Fig.4 stellen 14 den Abtrennungscyclon, /, F, G, H die Orte der Einführung des Fließbettcalcinierungsvorrichtungsabgases aus dem Abtrennungscyclon 14 in die jeweiligen Gaseinlässe der Cyclonwärmeaustauscher 5 der ersten Stufe, 4 der zweiten Stufe, 3 der dritten Stufe und 2 der vierten Stufe dar, wobei der Rest mit Ausnahme des vorstehenden, den gleichen wie in Beispiel 1 darstellt.

Das von der Rohmaterialzuführung 1 zugeführte Rohmaterial wird mit dem Drehofenabgas und dem Fließbettcalcinierungsvorrichtungsabgas während seines Durchtritts durch die Cyclonwärmeaustauscher 2,3, 4,5 der vier Stufen einem Wärmeaustausch unterworfen und schließlich in den Drehofen 8 zum Brennen zu Zementklinker eingeführt.

In diesem Beispiel wird, wie in Beispiel 1, das Rohmaterial partiell von C entnommen und in die Fließbettcalcinierungsvorrichtung 7 eingeführt. Das Rohmaterial kann auch partiell von irgendeinem unter A, B, D und E entnommen werden. Der Rest des nicht

jo von C entnommenen Rohmaterials tritt durch die Cyclonwärmeaustauscher der niedrigeren Stufe und wird sodann in den Drehofen 8 eingeführt. Das partiell aus C entnommene und in die Fließbettcalcinierungsvorrichtung 7 eingeführte Rohmaterial wird hierin

j5 calciniert und dann die Gesamtmenge des calcinierten Rohmaterials, zusammen mit dem Fließbettcalcinierungsvorrichtungsabgas, zur Einführung in den Abtrennungscyclon 14 ausgelassen, wo das calcinierte Rohmaterial von dem begleitenden Abgas abgetrennt wird.

In diesem Beispiel wird das Abgas in F eingesaugt, (das Abgas kann auch in G, Hoder /eingeführt werden) während das von dem Abgas durch den Abtrennungscyclon 14 abgetrennte Rohmaterial mit dem Rest des Rohmaterials, welcher nicht aus C entnommen wurde, vermischt wird und dann in den Drehofen 8 zum Brennen zu Zementklinker eingeführt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Brennen von Zementklinker in einem Drehrohrofen, der auf der Rohmatenalzufuhrungsseite Mehrstufencyclonwarmeaustauscher als Rohmatenalsuspensionsvorerhitzer und eine Fließbettcalciniervornchtung mit separater Wärmequelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Zementrohmaterials, das den Mehrstufencyclonwarmeaustauscher verlaßt, durch die Fließbettcalciniervomchtung gefuhrt wird und anschließend das Abgas aus der Fheßbettcalciniervorrichtung mit dem dann enthaltenen Zementrohmatenal im Mehrstufencyclonwarmeaustauscher wieder abgetrennt wird und das calcinierte Zementrohmatenal mit vorgewärmtem Zementrohmatenal aus dem Mehrstufencyclonwarmeaustauscher vermischt dem Drehrohrofen zum Brennen zugeführt wird.