DE2365591B2

DE2365591B2 - Drehofenanlage zum Sintern von Zement o.dgl

Info

Publication number: DE2365591B2
Application number: DE2365591A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Musashino Hirai; Yoshimi Kurume Yamamoto
Original assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokio
Current assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokio
Priority date: 1972-05-20
Filing date: 1973-05-19
Publication date: 1979-10-11
Also published as: FR2186125A5; PL89125B1; DE2325468B2; GB1428828A; CH565979A5; AU471315B2; ES414871A1; IT987726B; CS199240B2; CA1013567A; IN139189B; AU5500873A; DE2365591A1; DE2325468A1; US3869248A; DK138435C; DK138435B

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehofenanlage zum Sintern von Zement od. dgl., mit einem Suspensions-Vorerhitzer, einem dem Drehofen vorgeschalteten Röstofen, der vom Drehofen über eine Drehofenabgasleitung Drehofenabgas zugeführt erhält, und mit einem dem Drehofen nachgeschalteten Sintergutkühler, der über eine Heißluftleitung mit dem Röstofen verbunden ist.

Drehofenanlagen der vorstehend geschilderten Art beinhalten einen Röstofen zu dem Zweck, nur einen geringen Teil ihrer Rost- und Sinterreaktion im Drehrohrofen auszuführen und so dessen Abmessungen zu verringern. Hierdurch erfolgt praktisch die gesamte Röstreaktion des zugeführten Rohmaterials im Röstofen, dessen Verbrennungshitze durch zugeführten Brennstoff geliefert wird. Bei einer bekannten Anlage dieser Art (»Zement-Kalk-Gips« 1970, Nr. 6 S. 249 bis 253) besteht zwischen dem Ende des Drehofens und dem vorgeschalteten Röstofen (Verbrennungsschacht) eine Gasverbindung, durch die der Röstofen heißes Drehofenabgas zugeführt erhält. Weiterhin führt von dem Sintergutkühler zum Röstofen eine Heißluftleitung, die durch das gekühlte Sintergut erhitzte Luft führt. Die Heißluftleitung enthält ein Axialgebläse, dem ein Staubabscheider vorgeschaltet ist.

Die Anordnung des Axialgebläses bei der bekannten Anlage ist deshalb notwendig, weil in dem Röstofensystem einschließlich der Heißluftleitung sich stets höhere Druckverluste ergeben als im Drehofen. Werden diese Druckverluste im Röstofensystem nicht durch das Gebläse ausgeglichen, so wird die für die Kalzinierreaktion benötigte Luftmenge durch den Drehofen angesaugt. Dadurch stellt sich ein Luftstrom ein, durch den die Temperatur im Drehofen soweit abgesenkt wird, daß als Ausgleich eine erheblich längere Sinterzone des Drehofens erforderlich ist. Außerdem läßt sich das Verhältnis von Drehofenabgas zu Röstofen-Brennluft nicht steuern.

Die Anordnung des Gebläses und des vorgeschalteten Staubabscheiders in der Heißluftleitung ist jedoch von Nachteil. Ein wesentlicher betriebstechnischer Nachteil besteht darin, daß das Gebläse eine Temperaturbegrenzung der Heißluft auf höchstens 350 bis 400⁰C

bedingt weil andernfalls das Gebläse thermisch überlastet wird. Das bedeutet aber eine Beschränkung bei der Rückgewinnung der aus der Kühlerabluft stammenden Wärme und somit eine Einbuße an Wirtschaftlichkeit Weiterhin muß ein hochleistungsfähiger Staubabscheider vor dem Gebläse vorgesehen werden, um die alsbaldige Erosion der Gebläseschaufeln durch die sehr abrasiven Sinterteilchen zu vermeiden. Dieser Staubabscheider bedeutet jedoch einen zusätzlichen Installations- und Wartungsaufwand und erhöht außerdem den Druckverlust in der Heißluftleitung und somit im Röstofensystem beträchtlich, so daß entsprechend das Gebläse stärker ausgelegt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den thermischen Gesamtwirkungsgrad der bekannten Drehofenanlage zu erhöhen, indem ohne Rücksicht auf ein Gebläse beliebig hohe Lufttemperaturen gefahren werden können, und indem die Temperatur im Drehofen auf dem für die dortige Sinterreaktion optimalen Wert gehalten werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Drehofenabgasleitung zur Erhöhung des Durchströmwiderstandes für das Drehofenabgas eine Drosseleinschnürung ausgebildet ist, und daß die Heißluftleitung zwischen Sintergutkühler und Röstofen eine Einrichtung zur Regelung des Luftmengenstromes zum Röstofen enthält.

Nach der Erfindung wird somit der relativ niedrige Durchströmungswiderstand des Drehofens künstlich so erhöht, daß in der Heißluftleitung bzw. dem Röstofensystem und dem Drehofensystem etwa gleiche Strömungswiderstände vorliegen. Dadurch ist es möglich, allein auf die Saugwirkung des an den Suspensions-Vorerhitzer angeschalteten Saugzuggebläses zu vertrauen, um das Drehofenabgas und die Heißluft aus dem Sintergutkühler in den Röstofen zu fördern. Es ist daher nicht zu erwarten, daß infolge eines zu geringen Strömungswiderstandes im Drehofensystem dort ein zu starker Luftmengenstrom entsteht, der die Drehofentemperatur unerwünscht herabsetzt. Aufgrund der Zusammenführung des Drehofenabgases und der Heißluft vom Sintergutkühler vor dem bzw. im Röstofen wirken sich die Strömungswiderständc des Rösiofensystems gleichmäßig auf die Heißluftleitung und die Drehofenabgasleitung aus, so daß in beiden etwa gleiche Luftmengenströme fließen. Durch die Einrichtung zur Regelung des Luftmengenstromes in der Heißluftleitung, die beispielsweise eine einfache Drosselklappe ist, kann außerdem feinfühlig das Verhältnis von Heißluft und Drehofenabgas geregelt werden. Weiterhin ist es bei der Anlage nach der Erfindung auch nicht mehr erforderlich, beim Anfahren der Anlage Abgas über einen Hilfsabzug in die Atmosphäre abzugeben, wie dies bei bekannten Drehofenanlagen erforderlich ist, um eine Überhitzung des Röstofensystems während der Anfahrphase zu vermeiden.

Bei der Anlage nach der Erfindung läßt sich die dem Röstofen zugeführte Verbrennungsluft bezüglich ihrer Zusammensetzung aus Drehofenabgas und Heißluft sehr genau regeln, so daß die Verbrennungsbedingungen im Röstofen genau regulierbar sind. Zweckmäßigerweise ist in der Heißluftleitung für die wahlweise Zumischung von Umgebungsluft eine Öffnung vorgesehen.

Bei der Anlage nach der Erfindung kann auf ein Gebläse zur Strömungsunterstützung in der Heißluftleitung und den dadurch bedingten Staubabscheider verzichtet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 rein schematisch die Darstellung der Gesamtanlage;

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch die Verbindung zwischen der Drehofenabgasleitung und der Heißluftleitung zum Röstofen, und

F i g. 3 ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage.

Bei der Anlege gemäß F i g. 1 wird das mehiförmige Rohmaterial über eine Beschickungsvorrichtung 19 in eine Leitung 12 eingegeben und genügend vorerhitzt, während es durch einen Zyklon 8, eine Leitung 13, einen Zyklon 9, eine Leitung 14 und einen Zyklon 10 in der angegebenen Reihenfolge fließt. Anschließend gelangt das Rohmaterial in einen Röstofen 1. Das Rohmaterial wird in dem Röstofen 1, wie es die Regel ist, vollständig durch die Verbrennungshitze des über Brenner eingespritzten Brennstoffs geröstet. Mit dem gerösteten _><> Rohmaterial wird ein Drehofen 16 über eine Leitung 7, einen Zyklon 11 und eine Beschickungskammer 15 des Drehofens beschickt. Im Drehofen 16 wird das Rohmaterial durch die Verbrennungshitze von Brennstoff, der über einen Brenner 20 eingespritzt wird, 2^r< gesintert. Der Brenner 20 ist in der Abzugshaube 17 des Drehofens 16 angeordnet. Der gesinterte Klinker, z. B. Zementklinker, wird einem Sintergutkühler 18 ι igeführt und dort abgekühlt.

Kühlluft, die dem rotglühenden Klinker in dem m Sintergutkühler 18 zugeführt wird, wird durch diesen auf hohe Temperatur erhitzt und gelangt über tine Staubabscheidekammer 24 in eine Heißluftleitung 6, die zum Röstofen 1 führt.

Eine Drehofenabgasleitiing 21 mündet in die Heiß- r> luflleitung 6 und führt dieser Drehofenabgase aus der Beschickungskammer 15 zu. In der Drehofenabgasleitung 21 ist eine Drosseleinschnürung 25 vorgesehen, während die Heißluftleitung 6 eine verstellbare Drosselklappe 26 aufweist. w

Der Druckverlust AP₅ im Röstofensystem einschließlich der Heißluftleitung 6 ist mit 50 bis 60 mm Ws im wesentlichen gleich dem Druck verlust APk = 20 bis 30 mm Ws des Drehofensystems. Mittel, um einen Druckverlust im Röstofensystem und dessen Heißluft- *5 zuleitung zu kompensieren, sind daher nicht nötig. Es ist lediglich die Staubabscheidekammer 24 vorgesehen, deren Aufbau einfach ist. Die Druckdifferenz APt-APk beträgt daher ungefähr 30 mm Ws. Um diese geringfügige Druckdifferenz zu kompensieren, ist die Drosseleinschnürung 25 in der Drehofenabgasleitung 21 vorgesehen, die den Druckverlust APk nur unbedeutend größer macht als den Druckverlust AP_s. Die verstellbare Drosselklappe 26 in der Heißluftleitung 6 dient dazu, ungünstige Auswirkungen auf die Verbrennung im Röstofen 1 zu vermeiden, indem die Verbrennungstemperatur in dem Drehofen 16 und in dem Röstofen 1 so reguliert wird, daß der Sauerstoffgehalt der Heißluft am Eingang des Röstofens 1 über der benötigten Menge (beispielsweise Ch = größer als 12 bis 15%) gehalten ^o wird. Eine Beschädigung der Drosselklappe 26 ist bei den zur Verfügung stehenden Heißlufttemperaturen nicht zu befürchten.

In der beschriebenen Anlage strömen die Abgase des Drehofens 16 mit einer Temperatur von ungefähr 1100 *>> bis 1200⁰C aus der Beschickungskammer 15 über die Drehofenabgasleitung 21 in die Heißluftleitung 6, wo sie mit der dort strömenden Heißluft vermischt werden, die eine Temperatur von 700 bis 750⁰C aufweist. Das Gasgemisch wird anschließend in den Röstofen 1 eingeleitet. Die Abgase des Röstofens 1 können das feingemahlene Ausgangsmaterial noch genügend erhitzen, wenn sie durch den Zyklon 11, c"ie Leitung 14, den Zyklon 10, die Leitung 13, den Zyklon 9, die Leitung 12 und den Zyklon 8 strömen. Anschließend werden die Abgase über eine Abgasleitung 22 mittels eines Hauptgebläses 23 abgeführt.

Das in Fig.3 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage gleicht im wesentlichen im Aufbau und im Betrieb derjenigen, die in den F i g. t und 2 gezeigt ist. Es ist jedoch eine zweite Drosselklappe 27 in der Heißluftleitung 6 angeordnet, die den Sintergutkühler 18 mit dem Röstofen 1 verbindet. Außerdem ist eine Luftzufuhr-Öffnung 29 vorgesehen, in der eine weitere Drosselklappe 28 angeordnet ist. Die Öffnung 29 ist mit der Heißluftleitung 6 verbunden. Schließlich ist in der Abgasleitung 22 eine Drosselklappe 30 angeordnet und ein Kühlgebläse 31 ist mit dem Sintergutkühler 18 verbunden, um überschüssige Luft abzuführen.

Auch in dieser Anlage wird das vorerhitzte Rohmehl in den Röstofen 1 aus dem Zyklon 10 der dritten Stufe eingeführt. Vom Röstofen 1 gelangt das geröstete Rohmehl in den Zyklon 11 der vierten Stufe und von dort über die Beschickungskammer 15 in den Drehofen 16. Die dem Röstofen 1 zugeführte Heißluft wird mit Drehofenabgasen gemischt.

1st der Drehofen 16 gezündet, so ist die Drosselklappe 28 in der öffnung 29 normalerweise geschlossen und das Hauptgebläse 23 ist in Betrieb. Somit wird Kühlluft aus dem Sintergutkühler 18 über die Heißluftleitung 6 abgesaugt, wenn die Drosselklappe 27 der Heißluftleitung 6 geöffnet ist. Eine Überhitzung des Suspensions-Vorerhitzers wird dadurch verhindert. Ist die Temperatur des Drehofens 16 genügend hoch, so wird auch der Röstofen 1 gezündet und das Rohmehl über die Beschickungsvorrichtung 19 eingegeben. Der beim Anfahren oder Anhalten der Anlage aus dem Drehofen 16 austretende rotglühende Klinker gelangt in den Sintergutkühler 18, so daß aus diesem die Kühlluft mit hoher Temperatur austritt, in diesem Falle wird die Drosselklappe 28 in der öffnung 29 geöffnet, so daß diese Heißluft abgekühlt und ein Überhitzen des Suspensions-Vorerhitzers vermieden wird. Die überschüssige Luft in dem Sintergutkühler 18 kann mittels des Gebläses 31 abgeführt werden, nachdem sie vom Staub befreit ist. Auch in einem Störungsfall kann die Kühlluft über die öffnung 29 angesaugt werden, so daß eine Überhitzung des Suspensions-Vorerhitzers vermieden werden kann. Fällt das Hauptgebläse 23 aus, so wird die Drosselklappe 30 in der Abgasleitung 22 geschlossen, wodurch die Gasströmung in der Anlage ebenfalls unterbrochen wird.

Den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß ein Gebläse zur Druckerhöhung der Heißluft für den Röstofen 1 nicht erforderlich ist. Somit läßt sich die Heißluft auf eine genügend hohe Temperatur erhitzen. Außerdem sind alle Drücke in der Anlage negativ, d. h. kleiner als Atmosphärendruck, so daß ein Austreten von Gasen mit hoher Temperatur verhindert wird.

Bei ci^m Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 dient die mit einer Drosselklappe steuerbare öffnung 29 der Luftzufuhr, so daß ein bei bekannten Anlagen vorgesehener Hilfsabzug weggelassen werden kann. Dadurch läßt sich vermeiden, daß Abgas in die

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Atmosphäre abgegeben wird. Die Dichtung der ungünstig beeinllußt wird. Beispielsweise kann sie in der

Drosselklappe 28 ist verhältnismäßig einfach, weil der Nähe der Abzugshaube des Drehofens 16 angeordnet

Unterdruck in der Heißluftleitung 6 nur in der sein, wo sich das Bedienungspersonal aufhält, so daß die

Größenordnung von 10 bis 50 mm Ws liegt. Die Inspektion und eventuelle Reparaturen erleichtert

öffnung 29 kann an beliebiger Stelle der Heißluftleitung ■> werden und außerdem eine manuelle Betätigung der

6 vorgesehen sein, ohne daß dadurch der Betrieb Drosselklappe 28 im Störungsfalle erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehofenanlage 2um Sintern von Zement od. dgl, mit einem Suspensions-Vorerhitzer, einem dem Drehofen vorgeschalteten Röstofen, der vom Drehofen über eine Drehofenabgasleitung Drehofenabgas zugeführt erhält, und mit einem dem Drehofen nachgeschalteten Sintergutkühler, der über eine Heißluftleitung mit dem Röstofen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drehofenabgasleitung (21) zur Erhöhung des Durchströmungswiderstandes für das Drehofenabgas eine Drosseleinschnürung (25) ausgebildet ist, und daß die Heißluftleitung (6) zwischen Sintergutkühler (18) und Röstofen (1) eine Einrichtung zur Regelung des Luftmengenstromes zum Röstofen (1) enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Heißluftleitung eine Öffnung für die wahlweise Zumischung von Umgebungsluft vorgesehen ist