DE2361427C3 - Verfahren und Anlage zur wenigstens partiellen Calcinierung eines vorerhitzten, pulverförmigen Rohmaterials - Google Patents
Verfahren und Anlage zur wenigstens partiellen Calcinierung eines vorerhitzten, pulverförmigen RohmaterialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage
gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 18.
Unter Calcinierung ist die Entfernung des Kohlendioxids aus Calciumcarbonat (CaCO3 — CaO + CO2),
welche einen endothermen Vorgang darstellt zu verstehen.
Wtnn als Rohmaterial Zementrohmehl verwendet wird, so ist unter einer ggf. abschließenden Wärmebehandlung,
welche auf die Calcinierung folgt das Sintern zu verstehen, wobei Zementklinker hergestellt wird.
Dieses Sintern ist ein exothermer Vorgang.
Die für die Umwandlung von Zementrohmehl zu Zementklinker erforderliche Wärme wird gewöhnlich
durch Verbrennen eines Brennstoffes geliefert der zusammen mit Verbrennungsluft in eine Verbrennungskammer
geleitet wird und Rauchgas bildet Dadurch wird die im Brennstoff enthaltene Energie zum
Erwärmen des Rauchgases auf eine hohe Temperatur freigesetzt Das heiße Rauchgas wird dann mit dem
Rohmehl, welches mit Hitze behandelt werden soll, in Kontakt gebracht Die Wärme wird vorwiegend zum
Vorerhitzen und Calcinieren des Rohmaterials verwendet; das Sintern ist wie schon erwähnt, ein exothermer
Vorgang. In der Praxis muß jedoch, um das Sintern einzuleiten, Wärme zugeführt werden.
Aus wärmetechnischen Gründen und infolge der untenerwähnten, durch das Vorhandensein von Alkali
und ggf. von sonstigen Bestandteilen im Rohmehl entstehenden Betriebsproblemen ist es oft vorteilhaft,
das Rohmehl durch Heißgase von einer Wärmequelle her vorzuerhitzen und zu calcinieren und die zum
Einleiten des Sintervorgangs nötige Wärme von einer anderen Wärmequelle her zu beschaffen.
Aus ZEMENT-KALK-GIPS, Heft 6/1970, Seite 249—253 ist bekannt, bei gleichzeitiger Zugabe eines
minderwertigen Brennstoffes, und zwar ölschiefer, vorerhitztes Zementrohmehl in Suspension zu calcinieren.
Beim Verbrennen des Ölschiefers fällt Asche in einer erheblichen Menge an, die zum Teil in das
Rohmehl eingeht.
Beim Calcinieren in Suspension empfiehlt es sich, das Zementrohmehl bei niedriger Temperatur zu calcinieren.
Beim Suspendieren von vorerhitztem Rohmehl in heißen Rauchgasen ist es aber fast unmöglich, bei
niedriger Temperatur zu calcinieren, weil das Rohmehl örtlich und zeitlich leicht zu sehr erhitzt wird.
Das gleiche gilt bei unmittelbarer Einführung von Brennstoff in einer Suspension aus Zementrohmehl in
verbrennungsfördernden Gasen.
Ein Überhitzen nur eines Teils des Rohmehls während sehr kurzer Zeit wäre schon ausreichend zur
Freisetzung der Alkalidämpfe und zur Erzeugung von Schmelzmassen, die zur Klumpenbildung führen könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs hinsichtlich seiner Gattung bezeichnete
Verfahren und die eingangs ebenfalls hinsichtlich ihrer Gattung bezeichnete Anlage zur Durchführung des
Verfahrens so auszubilden, daß das Calcinieren bei niedriger Temperatur und unter weitmöglichst homogenen
Betriebsbedingungen ausführbar ist, wobei mit nicht von vornherein innig miteinander vermischten Brennstoffen
und Rohmaterialien gearbeitet werden soll.
Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer bzw. anlagentechnischer Hinsicht durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils der Patentansprüche 1 bzw. 18 gelöst.
Das Überhitzen des Rohmehls in der Calcinierungsphase kann auch den Ablauf von chemischen Reaktio-
nen verhindern, die in einem späteren Stadium des Gesamtverfahrens zur Herstellung von Zementklinker
beabsichtigt sind. So kann z. B. eine Klinkermineralbildung in jenem Stadium des Gesamtverfahrens, in der die
Calcinierung vorgesehen ist, eine nachteilige Entwicklung des gesamten Verfahrens verursachen.
So wird im Vergleich zu bekannten Verfahren, bei denen ein heißer Verbrennungsgasstrom aus dem
Brennstoff erhalten und zu dem zu calcinierenden Rohmaterial geleitet wird, die Wärme für das einzelne
Teilchen des Rohmaterials erfindungsgemäß dort erzeugt, wo sie gebraucht wird, nämlich dort, wo das von
Gas umgebene Feststoffteilchen auf den für die Verbrennung erforderlichen Sauerstoff trifft. Dadurch
werden die Rohmaterialteilchen, der Sauerstoff und das brennbare Gas sehr innig vermischt, so daß die
Calcinierung annähernd isotherm und bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen erfolgen kann.
Im Gegensatz zum oben angegebenen und aus ZEMENT-KALK-GIPS bekannten Verfahren, bei dem
ein Teil des Rohmaterials bereits mit dem Brennstoff eng vermischt wurde, betrifft das erfindungsgemäße
Verfahren denjenigen Fall, bei dem das Rohmaterial und der Brennstoff nicht von vornherein miteinander
vermischt sind. Durch einfaches, getrenntes Einführen von Brennstoff und vorerhitztem Rohmehl in eine
Calcinierzone werden die angestrebten homogenen Calcinierungsbedingungen nicht erreicht. Das Mischen
von kaltem Rohmehl mit Brennstoff erfordert einen erheblichen Energieverbrauch; zum anderen läßt sich
das Gemisch nicht vorerhitzen, da an verschiedenen Stellen im Vorwärmer die Gefahr eines unkontrollierten
Verbrennens besteht. Aus wärmewirtschaftlichen Gründen ist aber das Vorerhitzen notwendig.
Die Verwendung des Ausdrucks »partielle Calcinierung« ist darauf zurückzuführen, daß der gesamte
Vorgang des Zementbrennens oft so durchgeführt wird, daß in der Calcinierungsphase nur eine partielle
Calcinierung stattfindet, während die endgültige Calcinierung in der Sinterphase vor sich geht. Mitunter kann
das vorerhitzte Rohmaterial, welches sich im Vorwärmer auf dem Weg zur Calcinierungsphase befindet,
schon bis zu einem gewissen Grad calciniert werden.
Der für dieses Verfahren verwendete Bi ennstoff kann
ein brennbares Gas, ein flüssiger Brennstoff, wie öl, oder ein fester, pulverförmiger Brennstoff, wie z. B.
Kohlenstaub, sein. Wenn der Brennstoff Gas ist, wird er innig mit dem Rohmaterial vermischt.
Wenn flüssiger Brennstoff eingesetzt und mit dem Rohmaterial vermischt wird, so wird der Brennstoff,
wenn er auf das heiße Rohmaterial trifft, verdampfen und ein Gas ergeben, welches sich ähnlich wie
brennbares Gas verhält. Fester, pulverförmiger Brennstoff hat die gleiche Wirkung, da er ebenfalls bei
Berührung mit dem heißen Rohmaterial brennbare Gase abgibt, welche sich wie das direkt zugeführte
brennbare Gas verhalten.
In bestimmten Fällen kann das Verfahren vorteilhaft so modifiziert werden, daß ein Teil des vorerhitzten
Rohmaterials im sauerstoffhaltigen Gasstrom suspendiert wird, bevor es mit der Gas-Material-Suspension in
Kontakt gebracht wird.
Obgleich zur Herstellung der Gas-Material-Suspension die innige Mischung von Brennstoff und Rohmaterial
einfach mit dem sauerstoffhaltigen Gas versetzt werden kann, ergeben sich Vorteile, wenn eine
Ansammlung einer wenigstens teilweise fluidisierten Mischung von ständig zugeführtem Brennstoff und
vorerhitztem pulverförmigem Rohmaterial in einem geschlossenen Raum hergestellt wird und als Quelle zur
kontinuierlichen Bereitstellung der Gas-Material-Suspension dient, welche mit dem sauerstoffhaltigen
Gasstrom in Berührung gebracht wird.
Das mit dem Rohmaterial vermischte brennbare Gas oder das brennbare Gas, welches sich bildet, wenn der
Brennstoff mit dem Rohmaterial vermischt wird, trägt zur wenigstens Teilfluidisierung der Mischung bei.
ίο Wenn das zugeführte oder hergestellte brennbare Gas
nicht ausreicht, kann eine Menge an unbrennbarem Gas, wie z. B. atmosphärische Luft, dem Gemisch beigegeben
werden. In der Praxis ist die atmosphärische Luftmenge klein, ihr Sauerstoffgehalt ist daher sehr gering, so daß
jede in der Ansammlung vor sich gehende Verbrennung bedeutungslos ist.
Wenn die teilweise calcinieren Rohmaterialien einer endgültigen Calcinierung und/oder anderen Wärmebehandlung
unterzogen werden, kann das in die Ansammlung eingeleitete nichtbrennbare Gas aus einem Teil der
Gase aus der endgültigen Calcinierung und/oder anderen Wärmebehandlung bestehen. Auf die zusätzliche
Wärmebehandlung des Rohmaterials folgt oft das Kühlen des Endproduktes, welches darin besteht, daß
eine bewegliche Schicht desselben in einem Kühler bekannter Art, wie z. B. in einem Rostkühler, einem
gesonderten Planetenkühler oder in einem darunterliegenden drehbaren Trommelkühler, von Kühlluft umhüllt
und/oder durchquert wird. Als sauerstoffhaltiges Gas verwendet man vorzugsweise atmosphärische Luft,
welche auf eine unter der Calcinierungstemperatur des Rohmaterials liegende Temperatur erhitzt sein kann. So
kann wenigstens ein Teil der verwendeten Kühlluft im sauerstoffhaltigen Gasstrom verwendet werden, mit
welchem die Gas-Material-Suspension in Kontakt gebracht wird.
Es wurde nun für vorteilhaft befunden, das vorerhitzte Rohmaterial, bevor es mit dem sauerstoffhaltigen
Gasstrom in Kontakt gebracht wird, in einer V-förmigen Bahn erst abwärts und dann aufwärts zu leiten und
den Brennstoff, oder den Brennstoff und das nichtbrennbare Gas, dem Material, wenn es den niedrigsten Punkt
der Bahn erreicht hat oder danach, zuzugeben, so daß die Mischung in Richtung des Stromes weg vom
niedrigsten Punkt der Bahn wenigstens teilweise fluidisiert wird und weniger dicht ist als jenes Material,
welches zum niedrigsten Punkt der Bahn kommt. Daher zeigt das fluidisierte Rohmaterial in Richtung des
Stromes weg vom niedrigsten Punkt der V-förmigen Bahn eine starke Tendenz, in diesem Ast aufzusteigen,
während der andere Ast der V-förmigen Bahn voll von nicht fl'jidisiertem Rohmaterial bleibt. Dieser Mammutpumpeneffekt
bewirkt ein sehr inniges Vermischen von Rohmaterial und Brennstoff und ermöglicht eine
beträchtliche Ersparnis an der Gesamthöhe der Konstruktion.
Die Gas-Material-Suspension kann mit einer, mit mehreren oder mit allen Seiten eines aufwärts
fließenden Stromes von sauerstoffhaltigem Gas in Berührung gebracht werden. Die Suspension kann mit
der Außenseite des Gasstromes in Berührung gebracht werden, oder die Gas-Material-Suspension kann in
Richtung aufwärts mit einem nach aufwärts fließenden Strom von sauerstoffhaltigem Gas eingebracht werden.
In beiden Fällen kann der Gasstrom eine schraubenförmige Drehbewegung ausführen.
Das Rohmaterial kann auch in einer Wirbelschicht angeordnet sein, welche dadurch aufrechterhalten wird,
daß in ihren Boden Brennstoff oder Brennstoff und nicht brennbares Gas eingebracht wird, so daß das Gas in der
Wirbelschicht sowohl zur Fluidisierung des Bettes beiträgt als auch Rohmaterialteilchen mitreißt, um in
dem Raum oberhalb des Bettes die Gas-Material-Suspension und den sauerstoffhaltigen Gasstrom zu bilden.
So wird eine flüssigkeitsähnliche Schicht von Rohmaterial in der Wirbelschicht aufrechterhalten, und
über dieser eine gasförmige Wolke, jedoch ist die Grenze zwischen diesen beiden nicht scharf, sondern es
besteht eine Übergangsschicht, welche sich teils wie eine Flüssigkeit und teils wie ein Gas verhält. Das
Gemisch aus Rohmaterialteilchen und Gas in dieser Übergangsschicht kann, ähnlich wie eine leichtflüssige
Flüssigkeit, über eine Kante der Wirbelschicht in den saucrstoffhaltigen Gasstrom hineinfließen.
Die Berührung zwischen der Gas-Material-Suspension und dem sauerstoffhaltigen Gasstrom kann an einer
imaginären Grenzfläche zwischen den beiden Medien erfolgen, so daß die Calcinierung der Rohmaterialteilchen
angrenzend an die Grenzfläche wenigstens eingeleitet wird; von der Grenzfläche werden die im
größeren Ausmaß calcinierten Teilchen von dem vorbeifließenden sauerstoffhaltigen Gasstrom mitgerissen
und nach Bedarf nachcalciniert.
Die Wirbelschicht kann den sauerstoffhaltigen Gasstrom umgeben oder von ihm umgeben sein. In diesem
Fall kann die im Bett enthaltene Materialmenge auf ein Minimum und die Zahl der Düsen für das Einbringen
von Brennstoff oder Brennstoff und nicht brennbarem Gas auf einen einzigen Düsenkranz beschränkt werden,
wenn die Wirbelschicht ringförmig ist und der Ring einen dreieckigen Querschnitt mit der Spitze nach unten
aufweist.
Im übrigen wird wegen vorteilhafter Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Anlage auf die Unteransprüche 2 bis 17 bzw. 19 bis 28 verwiesen.
Beispiele für erfindungsgemäße Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den
Zeichnungen dargestellt; in diesen zeigt
Fi g. 1 im wesentlichen einen vertikalen Schnitt einer
Calcinierungsanlage für Zementrohmehl,
F i g. 2 eine Seitenansicht der gleichen Anlage,
Fig. 3 eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Anlage,
F i g. 4 eine Seitenansicht der in F i g. 3 gezeigten Anlage,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in den F i g. 2 und 4, F i g. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anlage,
Fig.7 einen Schnitt entlang der Linie ViI-VII in
Fig. 6,
F i g. 8 eine Abwandlung der in F i g. 6 gezeigten Anlage, dargestellt durch einen Schnitt entlang einer der
Linie VIl-VII in F i g. 6 entsprechenden Linie,
F i g. 9 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anlage,
Fig. 10 eine fünftes Ausführungsbeispiel einer Anlage.
F i g. 11 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer
Anlage,
Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XIl-XII in Fig. 11,
F i g. 13 ein siebentes Ausführungsbeispiel einer Anlage,
Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 13,
Fig. 15 die schematische Darstellung einer vollständigen
Zementbrennanlage, in welche die in den anderen Figuren gezeigte Calcinierungsanlage als integrierender
Bestandteil eingebaut werden kann.
Die in den Fig. 1,2 und 5 dargestellte Calcinierungsanlage
weist einen Schacht 1 mit quadratischem Querschnitt und mit feuerfester Auskleidung auf.
Während des Betriebs wird dem Schacht 1 von unten ein sauerstoffhaltiges Gas zugeführt.
Der Schacht 1 ist mit einer V-förmigen Kammer 2 verbunden, welche mit einem Träger für die Wirbelschicht
und zwei Ästen, deren einer über die öffnung 3 mit dem Innern des Schachtes in Verbindung steht,
versehen ist. Der andere Ast ist mit einem Rohr 4 verbunden, dessen oberes Ende in den Boden eines
Zyklons 5 einmündet, von welchem nur der untere Teil in der Zeichnung dargestellt ist.
Während des Betriebs fließt kontinuierlich vorerhitztes Rohmehl vom Zyklon 5 durch das Rohr 4 hinunter in
die Kammer 2, so daß auf dem Boden der Kammer eine Anhäufung 6 von vorerhitztem Rohmehl gebildet und
aufrechterhalten wird.
Aus dem Boden der Kammer 2 ragen die Mündungen von gleichmäßig verteilten Rohren heraus. Die anderen
Enden der Rohre münden in Querrohre ein, welche sich zu einem gemeinsamen Zufuhrrohr 7 vereinigen. Durch
das Rohr 7 wird brennbares Gas oder öl kontinuierlich den Rohren und daher der Rohmehlanhäufung 6
zugeführt.
Wenn der zugeführte Brennstoff Gas ist, so durchdringt dieses jenen Teil der Rohmehlanhäufung,
welcher sich in dem mit einem Schacht 1 verbundenen Ast befindet und fluidisiert den Teil 9 der Anhäufung,
während die Anhäufung im gegenüberliegenden Ast eine Dichtung bildet, welche das Gas daran hindert, von
dort hinauf in das Rohr 4 zu gelangen. Daher steigt der fluidisierte Teil 9 in dem entsprechenden Ast der
Kammer 2 hoch.
Ist der Brennstoff jedoch öl, das durch das Rohr 7
zugeführt wird, so verdampft das öl beim Auftreffen auf das heiße Rohmehl und verhält sich nun wie ein
brennbares Gas, welches jenen Teil der Rohmehlanhäufung, der mit 9 bezeichnet wird, fluidisiert. Die Wirkung
ist daher bei Gas und öl die gleiche.
Manchmal kann ein Erhöhen der Fluidisierung erforderlich sein. Deshalb ist ein Zufuhrrohr 8
vorgesehen, durch welches nichtbrennbares Gas, z. B. atmosphärische Luft, zugeführt werden kann. Das Rohr
8 ist in mehrere Rohre verzweigt, welche gleichmäßig verteilt in den Boden der Kammer münden (Fig. 1).
Wenn die zusätzliche Fluidisierung überflüssig ist, kann die Gaszufuhr durch das Rohr 8 unterbrochen werden.
Das brennbare Gas fluidisiert wenigstens teilweise den Teil des Rohmehls, welcher mit 9 bezeichnet ist, und
vermischt sich gleichzeitig innig mit demselben. Wenn entweder Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas
durch das Rohr 8 zugeführt wird, wird in dem Teil 9 kein Sauerstoff vorhanden sein und das Rohmehl kann daher
nicht calciniert werden. Wird jedoch durch das Rohr 8
atmosphärische Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas zugeführt, so wird dieses zwei Wirkungen haben:
erstens wird die Rohmehldichtung in dem linken Ast der Kammer 2 in einem gewissen Ausmaß belüftet, so daß
das Rohmehl leichter von dem linken in den rechten Ast der Kammer 2 fließen kann; zweitens wird eine
bestimmte Menge Sauerstoff in die Anhäufung des mit Brennstoff vermischten Rohmehls eingeleitet, wodurch
eine sporadische Calcinierung erfolgt, die zwar unerwünscht
ist, sich aber wegen ihres geringen Ausmaßes in
der Praxis nicht auswirkt.
Wenn der Gasstrom in den Teil 9 der Anhäufung eindringt und dadurch zur Fluidisierung desselben
beiträgt, reißt er auch Rohmaterialteilchen aus der Anhäufung mit und bildet dadurch in dem Raum über
der Anhäufung, mit derselben als Quelle, die Gas-Material-Suspension, welche durch ihre Berührung mit dem
vorbeifließenden sauerstoffhaltigen Gasstrom die wenigstens partielle Calcinierung der einzelnen Teilchen in
der Suspension verursacht. Die Calcinierung erfolgt jedoch erst, nachdem die Suspension die Öffnung 3
zwischen der Kammer 2 und dem Schacht 1 durchlaufen hat. Die öffnung 3 wird nach unten von einer Kante 11
abgeschlossen, welche durch die Verbindungsstelle von Schacht 1 und Kammer 2 gebildet wird.
Zwischen dem Teil 9 der Anhäufung und dem Raum, in welchem sich die Gas-Material-Suspension befindet,
bildet sich eine Übergangszone 10, in welcher sich das Material weder wie eine Flüssigkeit noch wie ein Gas
verhält, jedoch die Beschaffenheit einer leichtfließenden Flüssigkeit aufweist. Es fließt über die Kante 11 und
bildet in diesem Raum Wirbel 12, welche von dem durch den Schacht 1 aufsteigenden Gas sofort erfaßt werden.
F i g. 1 zeigt, daß die Berührung zwischen der Gas-Rohmehl-Suspension und dem sauerstoffhaltigen
Gasstrom an einer imaginären Grenzfläche oder Grenzzone 13 zwischen den Medien erfolgt. Die
Calcinierung der Rohmehlteilchen wird an der Oberfläche oder in der Zone 13 wenigstens eingeleitet. In Zone
13 treffen die Teilchen und das brennbare Gas auf den Sauerstoff des sauerstoffhaltigen Gases, aus ihr werden
vorzugsweise die größtenteils calcinierten Teilchen mitgerissen und z. B. im strömenden Gas nachcalciniert.
Die Fläche oder Zone 13 ist geneigt, der Sauerstoff des sauerstoffhaltigen Gases wird im Verlauf der Calcinierung
verbraucht, so daß das Gas weniger Platz braucht. Andererseits nimmt die Gas-Rohmaterial-Suspension
auf der linken Seite der Fläche 13 mehr Platz in Anspruch, da die Calcinierung darin besteht, daß
CO2-GaS aus dem Kalk des Rohmehls freigesetzt wird.
F i g. 3, 4 und 5 zeigen eine modifizierte Anlage zum Calcinieren von Zeinentrohmehl. Diese Anlage unterscheidet
sich nicht wesentlich von den in F i g. 1,2 und 5 gezeigten; es werden daher gleiche Bezugsziffern
verwendet. Der Hauptunterschied besteht darin, daß in diesem Fall die Kammer 2 ,licht in zwei Äste geteilt ist
und sich daher nicht die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Dichtung ausbildet. Zusätzlich ist bei der
Calcinierung beispielsweise die Verwendung von Kohlenstaub vorgesehen. Der Kohlenstaub wird der
fluidisierten Anhäufung von Rohmehl mit einer Förderschnecke 14 zugeführt-, welche den Kohlenstaub
in die Anhäufung Lineindrückt. Wenn der Kohlenstaub mit dem heißen Rohmehl in Berührung kommt, werden
aus der Kohle brennbare Gase (Kohlenmonoxid, Methan u. dgl.) freigesetzt Ist der Brennstoff Kohle, ist
normalerweise eine zusätzliche Fluidisierung erforderlich; die Anlage nach Fig.3 ist daher mit einem
Zufuhrrohr 8 versehen, welches öffnungen für die Zufuhr von zusätzlichem Fluidisierungsgas aufweist Die
Anlage nach Fig.3, 4 und 5 wird wie die oben
beschriebene betrieben.
Fig.6 und 7 zeigen eine Calcinierungsanlage mit
wesentlichen Vorteilen im Vergleich zu den in F i g. 1 bis 5 beschriebenen Anlagen. Das Grundkonzept der
Konstruktion unterscheidet sich nicht wesentlich von den vorher beschriebenen, es konnten daher größtenteils
die gleichen Bezugsziffern verwendet werden.
Aus F i g. 7 ist ersichtlich, daß der Schacht I in diesem
Fall einen nicht quadratischen, sondern kreisförmigen Querschnitt aufweist und mit einer Calcinierungskammer
(F i g. 6) versehen ist, welche durch einen erweiterten Teil 15 eines oberen Abschnittes des Schachtes 1
gebildet wird, wobei die engen und weiten Teile de*·
Schachtes durch einen teilweise kegelförmigen Abschnitt 16 verbunden sind.
Die Form dieses Schachtes wird ersichtlich, wenn man den Abschnitt, welcher die Kammer 2 in F i g. 3
darstellt, um eine ganze Drehung um die Symmetrieachse des Schachtes 1 dreht. Daher ist der Träger für die
Rohmehlwirbelschicht 9 ein ringförmiger Trog, welcher an seinem oberen Ende offen ist; die Kante H ist
ebenfalls ringförmig. Durch den vom Trog umgebenen Raum fließt das sauerstoffhaltige Gas in den Schacht
durch ein Rohr 17, welches dem unteren Teil des Schachtes in F i g. 1 und 3 entspricht.
Das vorgewärmte Rohmehl wird in den Schacht an zwei diametral entgegengesetzten Stellen eingebracht,
und zwar einzeln über einen der beiden Zyklone 5 durch deren gesonderte Rohre 4. Aus F i g. 6 und 7 und der
vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Calcinierung bei Verwendung der Verdichtungsanlage
intensiver und das damit erhaltene Produkt homogener ist als das mittels der vorstehend beschriebenen
Anlagen hergestellte. Die gemäß Fig. 1 und 3 ebene imaginäre Grenzfläche 13 ist nach Fig. 6 und 7 eine
imaginäre kegelförmige Grenzfläche. Grundsätzlich wird diese Anlage jedoch wie die vorstehend beschriebene
betrieben.
In F i g. 6, 1 und 3 deuten geschlossene Kurven in dem
Schacht 1 bzw. seiner Erweiterung 15 die Bildung von Wirbelströmungen durch die Gas-Material-Suspension
an. Diese Wirbel weisen im wesentlichen horizontale Drehachsen auf und verursachen, daß nicht calcinierte
Teilchen ständig zur Grenzfläche 13 zum Calcinieren gebracht werden. Außerdem bilden die Wirbel eine
hitzeisolierende Wolke, welche die Wände des Schachtes oder der Erweiterung vor der in der und um die
Grenzfläche entwickelten Hitze schützt.
Statt des einen großen Zufuhrrohres 17 für das sauerstoffhaltige Gas kann auch eine Vielzahl kleinerer
Rohre symmetrisch angeordnet werden. Dies ist aus Fig.8 ersichtlich, welche einen horizontalen Schnitt
entlang der Linie VIl-VII in F i g. 6 zeigt, jedoch mit der Modifizierung, daß dort drei Zufuhrrohre vorgesehen
sind. In der Fig. 6 sind nur die oberen Enden dieser
Rohre in Form der Kante 11 sichtbar. Diese Modifizierung erweist sich besonders bei einer Produktion
in großem Umfang von Vorteil und bietet in diesem Fall zusätzliche Berührungsflächen für die Gas-Rohmehl-Suspension
mit dem sauerstoffhaltigen Gas.
Die in Fig. 9 gezeigte Anlage hat wie die beispielhafte Ausführung nach Fig.6 eine Calcinierungskammer,
welche durch eine Erweiterung 15 zwischen einem oberen Abschnitt 1 und einem unteren
Abschnitt 17 des Schachtes gebildet wird. Die Teile 15 und 17 sind jedoch durch einen teilweise kegelförmigen
Abschnitt 18 miteinander verbunden. In dieser Ausführungsform ist keine Wirbelschicht vorgesehen und das
innige Vermischen von Brennstoff und Rohmaterial erfolgt in den Rohmaterialzufuhrrohren selbst, von
welchen eines, zwei, oder ein Ring von drei oder mehr vorgesehen sein können. Fig.9 zeigt zwei. Der
Brennstoff wird direkt in jedes Rohr eingebracht und Fig.9 zeigt als Beispiel eine Förderschnecke 14 für
Kohlenstaub an der rechten Seite und eine Anzahl von
mit separaten Ventilen versehenen Zufuhrrohren 7 für öl oder Gas an der linken Seite der Anlage.
Obwohl diese Konstruktion einfacher ist als die vorstehend beschriebenen, wird mit ihr ein sehr inniges
Vermischen des Rohmaterials und Brennstoffes erzielt. Eine Gas-Rohmaterial-Suspension wird durch die
unteren Enden der Rohre 4 kontinuierlich nach unten und radial nach innen gegen den durch die Mitte der
Calcinierungskammer nach aufwärts fließenden sauerstoffhaltigen Gasstrom zugeführt. Auch hier bildet die
Suspension Wirbelströme, welche durch die gekrümmten Pfeile 19 angedeutet sind, so daß eine schnelle
Calcinierung bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen bei Berührung mit dem sauerstoffhaltigen Gasstrom
erzielt wird. Wie in den anderen Beispielen werden auch hier die Materialteilchen nach der Calcinierung
mitgerissen, nach oben durch den oberen Teil 1 des Schachtes gehoben und in einem Separator getrennt.
Die Vorrichtung nach Fig. 10 weicht von Fig. 9 insofern ab, als die Rohmaterialzufuhrrohre 4 V-förmig
ausgebildet sind und Äste AA und AB aufweisen. Der Brennstoff wird in den Ast AB eingebracht und das so
eingebrachte Gas. welches nach Bedarf noch mit dem durch Rohr 8 an der tiefestgelegenen Stelle des
V-förmigen Rohres zugeführten nichtbrennbaren Gas versetzt werden kann, fluidisiert das Rohmaterial
innerhalb des Astes AB. Das Rohmaterial im Ast 4/1 bildet eine Dichtung und es wird ähnlich wie in F i g. 1
ein Mammutpumpeneffekt erzielt, wodurch das Rohmaterial-Brennstoff-Gemisch durch den Ast AB in den
Boden der Calcinierungskammer hochsteigt Auch hier werden die Vorteile des besonders guten Mischens von
Rohmaterial und Brennstoff und die darauf zurückzuführende Calcinierung bei niedrigen Temperaturen
erreicht, zusammen mit einer hohen Zufuhrgeschwindigkeit durch Rohr 4 und der Möglichkeit, die
Gesamthöhe der Anlage zu verringern.
Die in Fig. Π und 12 dargestellten Ausführungsformen
weichen von der in Fig. 10 gezeigten insofern ab,
als der Ast AB des Rohmaterialzufuhrrohres vertikal und « zentral in den Boden der Calcinierungskamner 15 führt,
welche vom Rohr 17, durch welches sauerstoffhaltiges Gas zugeführt wird, umgeben ist. Auch hier wird der
Brennstoff, wenn nötig mit nichtbrennbarem Gas, durch die Rohre 7, 8 in den Boden des Astes AB geführt In
dieser Ausführung wird das Zufuhrrohr 17 für das sauerstoffhaltige Gas seitlich durch eine Abzweigung
MA gespeist, welche in ein wirbelerzeugendes Verteilerrohr XTB führt, das das Gas während des
Passierens der Kammer 15 in eine schraubenförmige Wirbelbewegung versetzt, wie aus der Pfeillinie
ersichtlich ist.
In diesem Fall werden keine Wirbelströmungen erzeugt, wie sie in den vorherbeschriebenen Ausführungsformen
durch Kurven oder Pfeile 19 angedeutet sind: die schraubenförmige Wirbelbewegung des Gases
hat jedoch die gleiche Wirkung wie die Wirbelströmungen, obgleich die gemeinsame Drehachse hier senkrecht
anstatt waagerecht ist
In der in Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführungsform wird eine Calcinierungskammer verwendet, die ähnlich
wie die in F i g. 9 bis 12 dargestellte ausgebildet ist, hier wird jedoch, wie in Fig.6, eine ringförmige Wirbelschicht
9 im Boden der Kammer gebildet und mit Rohmaterial durch ein Rohr oder Rohre 4 gespeist
Wegen der teilweisen Kegelform des Bodenteiles 18 in der Kammer und einer sich nach oben erstreckenden
Mündune 20 des unteren Schachtteiles 17 und entsprechend der Kante 11 in Fig. 6 weist die
Wirbelschicht einen dreieckigen Querschnitt auf. Diese Konstruktion ist besonders leistungsfähig und ermöglicht
wirksame und schnelle Calcinierung bei niedrigen, konstanten Temperaturen. Es ist keine Zugabe von
nichtbrennbarer Fluidisierung^luft nötig, ein einziger Ring von ölzufuhrrohren 7 genügt für die Zufuhr des für
die Fluidisierung und Verbrennung zu verdampfenden Brennstoffes. Auch müssen nur verhältnismäßig kleine
Mengen von fluidisiertem Material in der Calcinierungskammer gehalten werden.
Die Mündung 20 ist nach unten zum unteren Teil 17 des Schachtes hin zusammenschiebbar, wobei die
Mündung 20 mit dem Schacht mittels Gleitdichtungen 21 und mit der Calcinierungskammer mittels Gleitdichtungen
22 verbunden ist. Dies hat den Vorteil, daß bei leichtem Senken der Mündung 20 die Wirbelschicht 9
teilweise und kontinuierlich über die Kante der Mündung mit einem Wehreffekt, ähnlich wie in den
Fig. 1, 3 und 6, in den sauerstoffhaltigen Gasstrom fließt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Senken der Mündung 20, bis ihre obere Kante auf gleicher Höhe mit
dem Boden der Calcinierungskammer ist, das Material in der Wirbelschicht frei aus dem Boden der
Calcinierungskammer den Schacht 17 hinunter in einen Trichter 23 fließen kann, der eine Sammelkammer
bildet Dieser Arbeitsgang erfolgt während eines vorübergehenden Stillstandes, wenn Klumpen von
Rohmaterial oder Fremdkörper sich in der Wirbelschicht gebildet haben. Die Mündung 20 wird dann
hochgehoben und der Betrieb wird wieder aufgenommen.
Das Material in dem Trichter 23 übt keinen Einfluß auf die Zufuhr von sauerstoffhaltigem Gas nach oben
durch den Schacht 17 zur Calcinierungskammer aus, da die Zufuhr an sauerstoffhaltigem Gas durch ein
seitliches Rohr 24 erfolgt, welches über den Trichter 23 in den Schacht 17 führt. Ein Blasrohr 25 führt in den
Trichter, um feine Teilchen wieder zurück in die Calcinierungskammer zu blasen. Im Trichter zurückbleibende
Klumpen oder Fremdkörper werden nach Kühlen durch öffnen eines Schiebers 26 entfernt.
Fig. 15 ist die schematische Darstellung einer vollständigen Zementbrennanlage, in welcher die
Calcinierungsanlage nach F i g. 3 einen integrierenden Bestandteil bildet, wobei die Anlage nach Fig. 15
Ölfeuerung aufweist (sie könnte durch alle dargestellten Calcinierungsanlagen ersetzt werden). In dieser Figur
erscheinen wieder der Schacht 1, die Kammer 2, die Öffnung 3 und das Zufuhrrohr 4 für das vorgewärmte
Rohmehl mit dem ganzen Zyklon 5. Das ölzufuhrrohr 7.
das Zufuhrrohr 8 für die Einbringung des zusätzlichen Fluidisierungsgases und die Kante 11 sind ebenfalls
sichtbar.
Das obere Ende des Schachtes 1 mündet in ein horizontales Rohr 27, durch welches die Suspension von
ganz oder teilweise calciniertem Rohmehl tangential in einen Zyklon 28 geleitet wird, in welchem Gas und
Rohmehl voneinander getrennt werden. Das Rohmehl sinkt durch ein Rohr 29 direkt nach unten in einen
Drehofen 30, in welchem das ganz oder teilweise calcinierte Rohmehl, wenn nötig, fertig calciniert und zu
Zementklinker gebrannt wird. Das Rohmehleinlaßende des Drehofens 30 ist von einem Gehäuse 31 umgeben;
ein ähnliches Gehäuse 32 ist am anderen Ende des Drehofens angebracht Das Gehäuse mündet an seinem
unteren Ende in einen Klinkerkühler 33 vom RosttvD.
Dieser weist einen Rost 34 auf, auf welchen der Klinker fälit und hierauf von rechts nach links befördert wird,
wobei er von einem durch ein Rohr 35 zugeführten Querluftstrom gekühlt ,vird. Die Luft bewegt sich über
die Klinkerschicht und von dort in das Gehäuse 32, mit dessen Oberseite der Schacht 1 verbunden ist, so daß ein
Teil der verbrauchten Kühlluft eindringt und das vorher erwähnte sauerstoffringe Gas bildet. Ein weiterer Teil
der Luft wird in den Drehofen hineingesaugt, um als sekundäre Verbrennungsluft für die Bildung einer
Flamme am Ende eines Brennrohres 36 zu dienen, welches in den Ofen hineinragt, in dem das Sintern des
vorgewärmten und calcinierten Rohmehls erfolgt. Der Klinkerkühler 33 muß nicht unbedingt vom Rosttyp
sein, um als Quelle des dem Boden des Schachtes 1 zuzuführenden sauerstoffhaltigen Gases zu dienen.
Ebenso können unabhängig rotierende Planetenkühler und ein darunter angebrachter, rotierender Trommelkühler
verwendet werden.
Im Zyklon 28 wird das ganz oder teilweise calcinierte
Rohmehl von dem Gas, in welchem es suspendiert ist, getrennt, das Gas verläßt den Zyklon durch ein
Steigrohr 37, welches tangential in den vorher erwähnten Zyklon 5 mündet und der einen Teil eines
zweistufigen Zyklonvorerhitzers darstellt. Von seiner Spitze führt ein Steigrohr 38 zum anderen Zyklon 39.
Von der Oberseite des Zyklons 39 führt ein Rohr 40 zur Saugseite eines Ventilators 41, welcher einen Unterdruck
erzeugt, durch den atmosphärische Luft durch den Einlaß 35 angesaugt wird. Die Luft strömt dann entlang
dem mit den Bezugsziffern 35-32-1-27-28-37-5-38-39-40-41 angegebenen Weg. Der Ventilator 41 drückt das
Gas in einen elektrostatischen Staubabscheider 42, in welchem der im Gas vorhandene Staub ausgeschieden
wird. Das gereinigte Gas verläßt den Abscheider durch ein Rohr 43, welches in einen nicht gezeigten Abzug
mündet.
Das Rohmehl, das im Zyklonvorerhitzer 37, 5, 38, 39 vorgewärmt, im Schacht 1 calciniert und dann im
Drehofen 30 zu Zementklinker gebrannt wird, um schließlich als Klinker im Kühler 33 gekühlt zu werden,
wird einem Trichter 44 zugeführt. Der Trichter 44 mündet in ein Rohr 45, welches einen Schieber 46, z. B.
ein Gatterventil o. dgl., enthält, durch welches zwar das Rohmehl durch das Rohr 45 nach unten gelangen kann,
aber kein Gas durchgelassen wird. Das Rohr 45 mündet weiter unten in den vertikalen Teil des Steigrohres 38,
wo das Rohmehl auf den im Rohr hochsteigenden Gasstrom trifft, welcher das Rohmehl mitreißt und
erwärmt, während das Gas selbst abgekühlt wird.
Wie bei Verwendung von Zyklonvorerhitzern bekannt ist, wird das Rohmehl zusammen mit dem Gas in
den Zyklon 39 eingebracht, wo diese beiden Medien voneinander getrennt werden. Das Gas steigt, wie schon
vorher beschrieben, durch das Rohr 40 hoch, während das Rohmehl durch ein Rohr 47, welches mit einem
Schieber 48 versehen ist, welcher von gleicher Art wie der mit 46 bezeichnete ist, in das Innere des Steigrohres
37 nahe seinem unteren Ende gelangt. Dadurch wird das Rohmehl vorerhitzt, da das Gas, auf welches es im
Steigrohr 37 ti if ft, wärmer als der Gasstrom im Steigrohr 38 ist. Im Zyklon 5 werden die beiden Medien
wieder getrennt und das vorher erwähnte Gas steigt im Rohr 38 hoch, während das endgültig vorerhitzte
Rohmehl durch das Rohr 4 in die Kammer 2 geleitet wird, wo es wie vorher beschrieben behandelt und dann
im Schacht 1, mit welchem die Kammer 2 in Verbindung steht, calciniert wird.
Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß das Calcinieren und Vorerhitzen des Rohmehis nicht auf
herkömmliche Weise mittels heißer Drehofengase durchgeführt wird, was die schon erwähnten Nachteile
mit sich bringt, sondern daß dies durch Mischen des Rohmehis mit atmosphärischer Luft und Brennstoff
erfolgt Die beim Sintern im Drehofen 30 anfallenden Abgase müssen jedoch auf andere Weise entfernt
werden, vorzugsweise so, daß die darin enthaltene Wärme ausgenützt wird. Die Möglichkeiten hierfür sind
in F i g. 15 mit strichpunktierten Linien angegeben.
Wenn eine zusätzliche Fluidisierung des Rohmehls in
der Kammer 2 nötig ist, kann ein Teil der Abgase aus dem Drehofen 30 zu diesem Zweck verwendet werden,
wie es mit der im Rohr 8 endenden, strichpunktierten Linie angedeute- ist.
Das übrige Gas oder das ganze Gas kann entweder entlang der strichpunktierten Linie 50 folgend in das
Steigrohr 37 des unteren Zyklons eingeführt, oder der Linie 51 folgend, direkt in den Gasstrom vor dem
Ventilator 41 eingebracht werden. Im letzteren Fall kann jedoch die Wärme der Abgase nicht ausgenützt
werden. Im Gegenteil wird es sogar oft notwendig sein, wie in den Figuren angedeutet, die Gase durch einen
Kühlturm 52 zu leiten. Dort werden sie abgekühlt, bevor sie in den elektrostatischen Abscheider 42 geleitet
werden, welcher dem Durchgang von Gas über eine bestimmte Temperatur nicht standhalten kann. Außerdem
soll das Gas eine gewisse Feuchtigkeitsmen;ie enthalten, welche es im Kühlturm 52 aufgenommen hat.
Fig. 15 zeigt schematisch, durch die strichpunktierte
Linie 53 dargestellt, daß ein Teil des vorgewärmten Rohmehls statt durch das Rohr 4 in die Kammer 2 zu
gelangen, um dort mit Brennstoff vermischt zu werden, in den Boden des Schachtes 1 gespeist werden kann, so
daß dieser Teil des Rohmehls zusammen mit dem sauerstoffhaltigen Gas durch den Schacht nach oben
befördert wird.
Der gesamte Höhenvorteil, welcher mit dem V-förmigen Materialzufuhrrohr 4Λ und 4ß in Fig. 10 erzielt
werden kann, wird deutlich, wenn man die Calcinierungsanlage aus Fig. 10 in Fig. 15 verwendet. In
diesem Fall könnte das obere Ende jedes Astes 4S mit dem Boden des Schachtes 1 in Fig. 15 verbunden
werden, so daß der Schacht 1 kürzer wird, wodurch auch die Teile 26, 5, 39 und 42, also die ganze Anlage,
kompakter gehalten werden kann. Die Biegung an der Verbindungsstelle der Äste AA und 4ß kann dann auf
gleicher Höhe mit der Mündung des Rohres 35 oder noch niedriger liegen, der andere Ast 4A ist mit dem
Rohr 4 verbunden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (28)
1. Verfahren zur wenigstens partiellen Calcinierung eines vorerhitzten, pulverförmigen Rohmaterials,
welches aus Kalk besteht oder diesen enthält, während dieses Rohmaterial sich in einer Calcinierzone
suspendiert in einem Gas befindet, wonach es aus der Calcinierzone durch Mitreißen mit den bei
der Verbrennung und Calcinierung gebildeten Abgasen entfernt wird und schließlich von diesen
Abgasen abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Teil des vorerhitzten Rohmaterials innig mit Brennstoff vermischt
wird, wobei der Brennstoff entweder selbst ein brennbares Gas ist oder beim Kontakt mit dem
heißen, pulverförmigen Rohmaterial ein brennbares Gas freisetzt, worin das Materir.1 suspendiert wird,
wonach die Gas-Material-Suspension in der Calcinierzone mit einem Strom von sauerstoffhaltigem
Gas in Berührung gebracht und in ihm suspendiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des vorerhitzten Rohmaterials,
statt mit dem Brennstoff innig vermischt zu werden, in dem sauerstoffhaltigen Gasstrom suspendiert
wird, bevor dieser mit der Gas-Material-Suspension in Berührung gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anhäufung einer wenigstens
teilweise fluidisierten Mischung aus kontinuierlieh zugeführtem Brennstoff und vorgewärmtem,
pulverförmigem Rohmaterial in einem begrenzten Raum hergestellt wird und als kontinuierliche
Zufuhrquelle für die Gas-Material-Suspension dient, welche mit dem sauerstoffhaltigen Gasstrom in
Berührung gebracht werden soll.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch das Verbrennungsgas
und ein in die Mischung eingebrachtes nichtbrennbares Gas in einem wenigstens teilweise
fluidisierten Zustand gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht brennbare Gas wenigstens
teilweise aus Abgasen besteht, welche in einer endgültigen Calcinierung und/oder anderen Wärmebehandlung
gebildet werden, welcher Behandlung das Rohmaterial nach der wenigstens partiellen
Calcinierung durch Berührung mit dem sauerstoffhaltigen Gasstrom unterworfen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vorerhitzte Rohmaterial
vor der Brührung mit dem sauerstoffhaltigen Gasstrom nach unten und dann nach oben in
einer V-förmigen Bahn geleitet wird und der Brennstoff, oder der Brennstoff und das nicht
brennbare Gas. in das Material eingebracht werden, wenn es den niedrigsten Punkt der Bahn
erreicht oder nachdem es diesen erreicht hat, so daß die Mischung weittrströmend vom niedrigsten
Punkt der Bahn wenigstens teilweise fluidisiert und weniger dicht ist als das Material vor Erreichung des
niedrigsten Punktes der Bahn.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Material-Suspension
mit einer, mit mehreren oder mit allen Seiten (Begrenzungsflächen) eines nach oben fließenden, sauerstoffhaltigen Gasstromes in
Berührung gebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Material-Suspension in Richtung
aufwärts in einen aufwärtsfließenden, sauerstoffhaltigen Gasstrom eingebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aufwärtsfließende, sauerstoffhaltige
Gasstrom eine schraubenförmige Wirbelbewegung vollführt
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Wirbelschicht (Fließbett) von Rohmaterial aufrecht erhalten wird,
indem in den Boden der Schicht (des Fließbettes) Brennstoff oder Brennstoff und nicht brennbares
Gas eingebracht wird, so daß das Gas in der Wirbelschicht (im Fließbett) sowohl zur Erhaltung
derselben beiträgt als auch Rohmaterialteilchen mitreißt, um in dem Raum über der Wirbelschicht die
Gas-Material-Suspension angrenzend an den sauerstoffhaltigen Gasstrom zu bilden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Übergangsschicht
zwischen der Wirbelschicht und der Gas-Material-Suspension vorliegende Mischung aus Rohmaterialteilnheii
und Gas wie eine leichtflüssige Flüssigkeit wirkt und über eine Kante der Wirbelschicht in den
sauerstoffhaltigen Gasstrom überfließen gelassen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gas-Material-Suspension und der sauerstoffhaltige Gasstrom entlang einer
gemeinsamen Grenzfläche in Berührung gebracht werden, so daß die Calcinierung der in der Nähe
dieser Grenzfläche vorhandenen Rohmaterialteilchen wenigstens eingeleitet wird, und daß die stärker
calcinierten Teilchen von der Grenzfläche durch den vorbeifließenden sauerstoffhaltigen Gasstrom mitgerissen
und nach Bedarf nachealeiniert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht den sauerstoffhaltigen Gasstrom umgibt oder von
diesem umgeben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht ringförmig ist
und der Ring einen dreieckigen Querschnitt mit der Spitze nach unten aufweist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstoffhaltiger
Gasstrom atmosphärische Luft eingesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sauerstoffhaltige
Gasstrom auf eine unter der Calcinierungstemperatur des Rohmaterials liegende Temperatur
erhitzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der sauerstoffhaltige Gasstrom durch
vorhergehende Verwendung als Kühlmittel in einem Kühler für das calcinierte und gesinterte Rohmaterial,
nachdem dieses der endgültigen Wärmebehandlung unterworfen wurde, vorgewärmt wird.
18. Calcinierungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit
einem Schacht mit einer Zuflußeinrichi'ing 7um
Aufwärtsleiten eines sauerstoffhaltigen Gasstromes durch den Schacht, dessen oberes F.ndc mit einer
Teilchen-Gas-Trenneinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Schacht (1)
verbundene Mischkammer (2, 9, 4, 4ßJ mit
Zuführeinrichtungen (7, 4, 4A) für die gesonderte
und kontinuierliche Zufuhr von Brennstoff und Rohmaterial in die Mischkammer (2, 9) vorgesehen
ist
19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der unterste Teil des Schachtes (1) erweitert ist und eine Calcinierungskammer bildet,
daß die Mischkammer gegen die Calcinierungskammer hin offen ist, von deren Oberseite der Schacht
zur Trennanlage führt, und daß die Zuflußeinrichtung
für das sauerstoffhaltige Gas in den Boden der Calcinierungskammer mündet
20. Anlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet daß die Mischkammer eine oder
mehrere sich aufwärts erstreckende Leitungen umfaßt von welchen jede ein oberes, in den Boden
der Calcinierungskammer mündendes Ende und ein unteres Ende aufweist welches von oben durch
Rohmaterialzuführeinrichtungen gespeis· wird, wobei die Brennstoffzufuhreinrichtungen die in Riehtung
des Stromes weg von seinem unteren Ende führende Leitung mit Brennstoff speisen.
21. Anlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß eine Leitung in den Boden der
Calcinierungskammer mündet und von der Zuflußeinrichtung für das sauerstoffhaltige Gas umgeben
ist.
22. Anlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung in die Mitte des Bodens
der Calcinierungskammer mündet und die Zuflußeinrichtung für das sauerstoffhaltige Gas konzentrisch
umgibt
23. Anlage nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußeinrichtung für
sauerstoffhaltiges Gas als Wirbelerzeuger (17B) mn
tangentiellem Einlaß (17A) und zentralem Auslaß (17) ausgebildet ist.
24. Anlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer als Träger
für ein Fließbett ausgebildet ist, das oben gegen den Schacht hin offen ist, wobei die Brennstoffzufuhreinrichtung
durch den Boden des Trägers führt.
25. Anlage nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Fließbetträger im
Boden der Calcinierungskammer ausgebildet ist und daß die Zuflußeinrichtung für sauerstoffhaltiges Gas
durch oder rund um den Träger in die Calcinierungskammer führt.
26. Anlage nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelschichtträger
ringförmig im Boden der Calcinierungskammer ausgebildet ist und die Spitze eines unteren Teiles
des Schachtes umgibt, welcher sich durch di° Mitte
der Bodenwand der Calcinierungskammer nach oben erstreckt.
27. Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwände der Calcinierungskammer
kegelstumpfförmig ausgebildet sind und gegen das obere Ende des unteren Schachtteiles
nach innen abfallen.
28. Anlage nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des
unteren Schachtteiles höhenverstellbar ausgebildet ist.
65
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