DE2527149C2 - Verfahren und Anlage zur wenigstens partiellen Kalzinierung vorerwärmten, pulverförmigen Rohmaterials - Google Patents
Verfahren und Anlage zur wenigstens partiellen Kalzinierung vorerwärmten, pulverförmigen RohmaterialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur wenigstens partiellen Kalzinierung eines vorerhitzten, pulverförmigen
Rohmaterials und eine zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Kalzinierungsanlage nach den Oberbegriffen
der Patentansprüche 1 bzw. 7.
Das Verfahren und die Anlage der vorstehend bezeichneten Gattung sind Gegenstand des Hauptpatentes
23 61 427, zu dem die vorliegende Erfindung im Zusatzverhältnis steht.
Unter Kalzinierung ist die Entfernung des Kohlendioxids aus Kalziumkarbonat (CaCC>3 —► CaO -I- CO2),
was einen endothermen Vorgang darstellt, zu verstehen. Wenn als Rohmaterial Zementrohmehl verwendet
wird, so ist unter einer gegebenenfalls abschließenden Wärmebehandlung, welche auf die Kalzinierung 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 Brennstoffs 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 Kalzinieren 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
gegebenenfalls von sonstigen Bestandteilen im Rohmehl entstehenden Betriebsproblemen ist es oft vorteilhaft,
das Rohmehl durch Heißgase von einer Wärmequelle her vorzuerhitzen und zur kalzinieren und die
zum Einleiten des Sintervorgangs nötige Wärme von einer anderen Wärmequelle her zu beschaffen.
Für die Kalzinierung von Zementrohmehl ist es wünschenswert, diesen Prozeß bei einer niedrigen Temperatur
durchzuführen. Dies mit Hilfe von Rauchgasen mit einer hohen Temperatur durchzuführen, bereitet nämlich
Schwierigkeiten, da dann eine große Gefahr einer übermäßigen Erhitzung des Rohmehls, und zwar lokal
und zeitlich, entsteht. Bereits eine kurzzeitige übermäßige Erwärmung eines Teils des Rohmehls kann zu einer
Austreibung von Alkalidämpfen oder zur Bildung von
Schmelzen führen, was seinerseits die Gefahr von Anbackungen erhöhen kann.
Eine übermäßige Erwärmung des Rohmehls in der Kalzinierungsphase kann auch chemische Reaktionen
verhindern, die zu einem späteren Zeitpunkt des Gesamtverfahrens für die Herstellung von Zementklinker
stattfinden sollen. Beispielsweise führi eine Klinkermineralbildung
in derjenigen Phase des gesamten Verfahrens, in der die Kalzinierung stattfinden soll, zu einer
nachteiligen Entwicklung des Gesamtverfalirens.
Bei einem in dem Hauptpatent beschriebenen besonderen Beispiel wird ein sauerstoffenthaltender Gasstrom
aufwärts durch das Zentrum einer rohrförmigen Kalzinierungskammer geführt, und werden das vorerwärmte
Rohmaterial und der Brennstoff innig in einer Leitung gemischt, die eine Brennstoffgas/Rohmaterial-Suspension
in den unteren Teil der Kalzinierungskammer abgibt und mit dem sauerstoffenthaltenden Gasstrom
in Berührung bringt Als Ergebnis hiervon werden Wirbel zwischen dem zentralen Gasstrom und der
Kammerwand bei gleichzeitiger Verbrennung des Brennstoffgases und Kalzinierung des Rohmaterials bei
einer niedrigen Temperatur gebildet Die kalzinierten Rohmaterialpartikel und die Brennstoff-Verbrennungsgase treten an der Oberseite der Kalzinierungskammer
mit dem Gasstrom gegebenenfalls aus.
Aus »Zement, Kalk, Gips« 1970, Seite 250 ist beispielsweise
eine Kalzinierung im Steigrohr mit Einführung von ölschiefer als Brennstoff beschrieben. Dabei
ist insbesondere vorgesehen, daß ein Teil des Rohmaterials von vornherein mit Brennstoff vermischt wird, im
übrigen weist das Temperaturprofil in einem waagerechten Schnitt durch das Steigrohr bei der beschriebenen
Verfahrensweise erhebliche Schwankungen auf, so daß über der Einführungsstelle für den ölschiefer die
Temperatur bedeutend höher ist als an anderen Stellen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß es sich beim Gasstrom
im Steigrohr um eine Pfropfenströmung handelt.
Wird beim Suspensionsbrennen in einem ansteigenden Luftstrom anstelle von ölschiefer sozusagen »konzentrierter
Brennstoff«, beispielsweise Kohle oder öl, eingeführt, so ist die zu beobachtende Pfropfenströmung
die Ursache für den Auftritt sogenannter heißer »Feuersäulen«, die durch kältere Bereiche getrennt
über den Brennstoffeinführungsstellen stehen. So haben beispielsweise Messungen bei Versuchen zur Feststellung
von Temperaturschwankungen solche von mehr als 25O0C in einem waagerechten Schnitt erkennen lassen.
Auch in der DE-PS 12 82 232 ist beispielsweise eine Kalzinierung im Steigrohr unter Einführung eines
Brennstoffs beschrieben. Auch hier ist das Rohmaterial von vornherein mit Brennstoff vermischt, und weist das
Temperaturprofil in einem waagerechten Schnitt durch das Steigrohr erhebliche Schwankungen auf, so daß im
übrigen die obigen Ausführungen zu »Zement, Kalk, Gips« in vollem Umfang Geltung haben.
Generell ist es wünschenswert, mit größtmöglichem Homogenitätsgrad arbeiten zu können, u. a. weil das
Rohmaterial beim Überhitzen klebrig wird.
Ein Versuch zur Erzielung einer Homogenität, nämlich durch tangentiales Einführen von Sekundärluft, ist
beispielsweise bereits aus dem JA-GM 4 70 27 593 bekannt. Erreicht wird zwar eine gewisse Homogenisierung
des brennenden Gases, durch zyklonähnliche Wirkung wird aber das Rohmaterial unweigerlich an den
Wänden der Kalzinierzone abgeschieden. Dies ist gleichbedeutend damit, daß das Material aus der Kaizinierzone
entfernt wird, bevor ein befriedigender Kalzinierungsgrad
erreicht wird.
Die der Erfindung des Hauptpatentes zugrunde liegende Aufgabe zielte auf die Beseitigung der vorstehend
angegebenen Nachteile ab. Diese Aufgabe ist auch durch die Erfindung des Hauptpatentes gelöst, und zwar
in der Weise, daß die Gas/Materialsuspension aus Rohmaterial im Wege eines Fließbetts erreicht wird, das mit
vergastem Brennstoff fluidisiert bzw. suspendiert ist
ίο Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren des Hauptpatentes durch eine Modifizierung zu vereinfachen, bei der der Brennstoff und das vorerwärmte Rohmaterial separat in den unteren Teil der Kalzinierungskammer eingeführt werden, um eine zugehörige Kalzinierungsanlage anzugeben.
ίο Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren des Hauptpatentes durch eine Modifizierung zu vereinfachen, bei der der Brennstoff und das vorerwärmte Rohmaterial separat in den unteren Teil der Kalzinierungskammer eingeführt werden, um eine zugehörige Kalzinierungsanlage anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 bzw. 7
angegebenen Merkmale gelöst
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird in vorteilhafter Weise in der Kalzinierzone eine bisher unbekannte Homogenität erreicht So haben an mehreren Kalzinatoren vorgenommene Messungen beispielsweise erkennen lassen, daß in einem willkürlichen waagrechten Schnitt in der Kalzinierungszone die Temperatüren um weniger als 15° C schwankten. Des weiteren ist in vorteilhafter Weise festzustellen, daß größere und schwerere Rohmaterialteilchen, für deren Kalzinierung selbstverständlich eine längere Zeitspanne erforderlich ist, mit größerer Wahrscheinlichkeit als kleinere Teilchen in der Kalzinierungszone sedimentieren, wonach sie selbstverständlich erneut suspendiert werden. Somit halten sich gerade diejenigen Teilchen, die für eine längere Zeitdauer zur Erzielung einer ausreichenden Kalzinierung behandelt werden müssen, auch länger in der Kalzinierzone auf. Dabei kommt es selbstverständlich zu einer ebenso gründlichen Vermischung des wieder zugeführten Materials mit dem Brennstoff wie bei dem erstmalig eingeführten Material. Ein anderer besonderer Vorteil, der unzweifelhaft auf das für die vorliegende Erfindung eigenartige »rutschende Fließbett« zurückzuführen ist, das dadurch bedingt ist, daß sich das Material des durch die Vermischung von vorerhitztem Rohmaterial und Brennstoff ergebenden Fließbetts an den Seiten des konischen Bodens der Kalzinierungskammer herunterrutscht, besteht darin, daß dieses Fließbett selbstreinigend ist. Würde mit einem nicht-rutschenden Fließbett gearbeitet, würden sich durch Abnutzung anfallende Futterteile des Steigrohrs oder dergleichen im Fließbett anhäufen. Dadurch kann es dann auf Dauer zu Betriebsstörungen kommen. Da durch die Erfindung jedoch ein Rutschen des Fließbetts erreicht wird, werden mit dem Weiterrutschen des Guts des Fließbetts alle dort an sich sich anhäufenden Teile, beispielsweise die oben angegebenen Futterteile, ständig mit abgeführt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird in vorteilhafter Weise in der Kalzinierzone eine bisher unbekannte Homogenität erreicht So haben an mehreren Kalzinatoren vorgenommene Messungen beispielsweise erkennen lassen, daß in einem willkürlichen waagrechten Schnitt in der Kalzinierungszone die Temperatüren um weniger als 15° C schwankten. Des weiteren ist in vorteilhafter Weise festzustellen, daß größere und schwerere Rohmaterialteilchen, für deren Kalzinierung selbstverständlich eine längere Zeitspanne erforderlich ist, mit größerer Wahrscheinlichkeit als kleinere Teilchen in der Kalzinierungszone sedimentieren, wonach sie selbstverständlich erneut suspendiert werden. Somit halten sich gerade diejenigen Teilchen, die für eine längere Zeitdauer zur Erzielung einer ausreichenden Kalzinierung behandelt werden müssen, auch länger in der Kalzinierzone auf. Dabei kommt es selbstverständlich zu einer ebenso gründlichen Vermischung des wieder zugeführten Materials mit dem Brennstoff wie bei dem erstmalig eingeführten Material. Ein anderer besonderer Vorteil, der unzweifelhaft auf das für die vorliegende Erfindung eigenartige »rutschende Fließbett« zurückzuführen ist, das dadurch bedingt ist, daß sich das Material des durch die Vermischung von vorerhitztem Rohmaterial und Brennstoff ergebenden Fließbetts an den Seiten des konischen Bodens der Kalzinierungskammer herunterrutscht, besteht darin, daß dieses Fließbett selbstreinigend ist. Würde mit einem nicht-rutschenden Fließbett gearbeitet, würden sich durch Abnutzung anfallende Futterteile des Steigrohrs oder dergleichen im Fließbett anhäufen. Dadurch kann es dann auf Dauer zu Betriebsstörungen kommen. Da durch die Erfindung jedoch ein Rutschen des Fließbetts erreicht wird, werden mit dem Weiterrutschen des Guts des Fließbetts alle dort an sich sich anhäufenden Teile, beispielsweise die oben angegebenen Futterteile, ständig mit abgeführt.
Im übrigen ist es absolut überraschend, daß in Anbetracht
der kurzen Kontaktdauer zwischen Brennstoff und Rohmaterial im »rutschenden Fließbett« dieses als
solches zu arbeiten vermag.
Gegenüber dem Verfahren des Hauptpatentes wird des weiteren in vorteilhafter Weise erreicht, daß keine Mittel zur innigen Mischung des Rohmaterials und des Brennstoffs vor ihrer Einführung in die Kalzinierungskammer vorgesehen werden müssen. Die Möglichkeit der separierten Zuführung von Rohmaterial und Brennstoff in die Kalzinierungskammer führt zu dem Vorteil, daß diese in die Kammer in unterschiedlichen Richtungen oder an unterschiedlichen Positionen eingeführt werden können, um die Berührung zwischen dem
Gegenüber dem Verfahren des Hauptpatentes wird des weiteren in vorteilhafter Weise erreicht, daß keine Mittel zur innigen Mischung des Rohmaterials und des Brennstoffs vor ihrer Einführung in die Kalzinierungskammer vorgesehen werden müssen. Die Möglichkeit der separierten Zuführung von Rohmaterial und Brennstoff in die Kalzinierungskammer führt zu dem Vorteil, daß diese in die Kammer in unterschiedlichen Richtungen oder an unterschiedlichen Positionen eingeführt werden können, um die Berührung zwischen dem
Brennstoff, dem Sauerstoff und den Rohmaterialpartikeln und somit die Brennstoffverbrennung und die Kalzinierung
des Rohmaterials genauer steuern zu können. Beispielsweise ist es wünschenswert, daß die Rohmaterialpartikel
in Richtung auf den zentralen, sauerstoffenthaltenden Gasstrom abgegeben werden, so daß konzentrierte
Wirbel von Rohmaterialpartikelwolken im unteren Teil der den zentralen Gasstrom umgehenden Kammer
gebildet werden und der Brennstoff in diese konzentrierten Wirbel abgegeben wird, so daß das Brennstoffgas
die Suspendierung der Rohmaterialpartikel in den Wirbel unterstützt.
In Praxis verhält es sich so, daß der Sauerstoff enthaltende Strom zentral durch den Boden der Kalzinierungskammer
hindurch in diese Kammer gelangt und daß die Geschwindigkeit des Gasstromes abnimmt,
wenn er sich bei seinem Durchgang durch die Kammer hindurch nach oben ausdehnt. Der Gasstrom fördert die
Bildung von Wirbeln durch Mitnahme der Brennstoffgas/Partikel-Suspension, wenn er mit der Seite des Gasstromes
in Berührung kommt, wobei die Suspension eine kurze Strecke in der Kammer mit nach oben genommen
wird und dann nach außen und unten fällt, bevor sie wiederum mitgenommen wird. Die Konzentration der
Wirbel nimmt ab, wenn sie in der Kammer aufsteigen, bis sie schließlich an der Oberseite der Kammer austreten.
Während dieses Verfahrens berühren die innig miteinander vermischten und gleichmäßig verteilten Rohmaterialpartikel
und das Brennstoffgas periodisch Sauerstoffmolekühle, und, wenn dies geschieht, ist das
Brennstoffgas bestrebt zu brennen. Bevor jedoch eine merkliche Flamme gebildet wird, wird die Kalzinierung
der benachbarten heißen Rohmaterialpartikel in Gang gesetzt, und, da die Kalzinierung ein endothermer Prozeß
ist wird die örtliche Temperatur gesenkt, so daß das Brennstoffgas ohne Flammenbildung, jedoch unter Erzeugung
der Kalzinierungswärme, verbrennt Die Kalzinierung findet somit im wesentlichen isotherm bei einer
gewünschten niedrigen Temperatur, beispielsweise zwischen 850° und 10000C statt
Andere Aspekte, beispielsweise die Quelle des Sauerstoff enthaltenden Gases, die Art des verwendeten
Brennstoffs und die Vorteile entsprechen denjenigen, die in dem zugehörigen Hauptpatent beschrieben sind.
Es wird für vorteilhaft erachtet daß sich die Bodenwand der Kalzinierungskammer, die den Einlaß für das
Sauerstoff enthaltende Gas umgibt, nach innen und unten absenkt. Wenn das Rohmaterial dann auf diese Bodenwand
abgegeben wird, rutscht es die Neigung herunter nach unten in Berührung mit dem Sauerstoff enthaltenden
Gasstrom, und wird es von diesem Gasstrom zur Bildung der untersten Wirbel aufgenommen. Der
Brennstoff kann dann nach oben durch diese geneigte Bodenwand hindurch radial und nach innen zu der Leitung
abgegeben werden, von der das Rohmaterial abgegeben wird, so daß der Brennstoff nach oben in das
Rohmaterial abgegeben wird, das die Bodenwand herunterrutscht
Wenn eine einzelne Einlaßleitung für Rohmaterial vorgesehen ist kann eine Prallplatte verwendet werden,
um das nach innen abgegebene Rohmaterial in Richtung auf den zentralen Gasstrom zu zerteilen, so daß das
Material symmetrisch rund um beide Seiten des Gasstromes zugeführt wird. Wenn alternativ hierzu zwei
oder mehr Rohmaterialzuführungsleitungen vorgesehen sind, können diese das Rohmaterial symmetrisch
und tangential zum zentralen Sauerstoff enthaltenden Gasstrom abgeben, um das Rohmaterial rund um den
gesamten Umfang des Gasstroms zu verteilen.
Wenn die nach unten und innen geneigte Bodenwand der Kalzinierungskammer glatt bzw. gleichmäßig ist, ist ι
das Rohmaterial bestrebt, sich über die Wand auszubreiten und als dünne Schicht herunterzurutschen. Es ; ι
gibt jedoch Vorteile, wenn die Bodenfläche mit einander : abwechselnden Reihen von Erhebungen und Senkun- ;
gen ausgestattet ist, die sich nach innen in Richtung auf ■
den zentralen Gasstrom erstrecken, beispielsweise ra- ' dial oder im allgemeinen tangential zum Gasstrom. Die
Erhebungen und Senkungen können entweder durch ., Rillungen in der Bodenwand selbst gebildet sein oder :
dadurch, daß sie in der Oberfläche einer Bodenwandbeschichtung ausgebildet sind. '
Infolge der Ausstattung der Oberfläche der Bodenwand mit Erhebungen und Senkungen ist das Rohmate- '
rial bestrebt, in Strömen entlang der Senkungen zu rutschen, statt sich zur Bildung einer dünnen Schicht über
der gesamten Bodenwandfläche auszubreiten. Ein Vorteil besteht darin, daß dann, wenn das Rohmaterial den
zentralen, nach oben strömenden, Sauerstoff enthaltenden Gasstrom erreicht, die Ströme wie Rohmaterialstrahlen
wirken und in den Gasstrom eindringen und mit dem inneren Kern des Gasstroms vermischt werden.
Wenn die Bodenwand dagegen glatt bzw. eben ist und das Rohmaterial als dünne Schicht nach unten rutscht,
findet vergleichsweise lediglich eine geringfügige Eindringung statt, und wird das Rohmaterial sofort nach
oben und außen vom Gasstrom gerissen, wobei es mit dem inneren Kern des Gasstromes lediglich zu einem ,
späteren Zeitpunkt und weiter oben in der Kalzinie- , rungskammer vollständig vermischt wird.
Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß unter der Voraussetzung, daß der Brennstoff radial nach innen zur
Rohmaterialabgabeleitung und durch den Boden einer Senkung hindurch abgegeben wird, eine bessere innige
Mischung des Brennstoffs und des verhältnismäßig dikken Stroms des Rohmaterial stattfindet, in das der
Brennstoff abgegeben wird, und zwar im Vergleich zu dem, was der Fall ist wenn der Brennstoff nach oben in
eine dünne Schicht des Rohmaterials abgegeben wird, das auf einer glatten Bodenwand nach unten -rutscht. Als
Ergebnis der innigen Mischung wird, wenn der Brennstoff ein flüssiger Brennstoff, wie beispielsweise Öl, oder
ein Festbrennstoff, wie beispielsweise pulverisierte Kohle, ist eine intensive Brennstoffgaserzeugung im
Rohmaterial erreicht
Bei einer Drehofenanlage, beispielsweise einer Ofenanlage zum Zementbrennen, die über die modifizierte
Kalzinierungsanlage verfügt, kann der Ofen mit einem Zyklonstufenvorwärmer ausgestattet sein, dessen vorletzte
Stufe vorerwärmtes Rohmaterial der Kalzinierungskammer zuführt und dessen letzte Stufe als Separator
oder Abscheider für das mindestens teilweise kalzinierte Rohmaterial wirkt das das obere Ende der Kalzinierungskammer
verläßt wobei das separierte Material dann von der letzten Zyklonstufe in das obere Ende
des Ofens zum Brennen zugeführt wird. Der Sauerstoff enthaltende Gasstrom kann vorerwärmt werden und
besteht in bevorzugter Weise in der Kühlabluft, die in einem Kühler verwendet worden ist, in dem das im Ofen
gebrannte Material im Anschluß hieran gekühlt wird. Die Kühlabluft kann teilweise zur Unterhaltung einer
Flamme im Ofen und teilweise als Sauerstoff enthaltenes der Gasstrom in der Kalzinierungskammer verwendet
werden.
Beispiele der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind schematisch in den
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Zeichnungen dargestellt; in diesen zeigt
F i g. 1 einen zentralen Vertikalschnitt durch eine KaI-zinierungskammer,
Fi g. 2 bis 5 Schnitte entsprechend der Linie H-II der
F i g. 1 durch vier verschiedene Beispiele einer Kalzinierungskammer,
F i g. 6 einen Teilschnitt durch den Boden der Kalzinierungskammer
nach Fig. 1, jedoch bei dessen in F i g. 4 gezeigten Ausbildung und
Fig. 7 schematisch und teilweise im Schnitt eine Ofenanlage zum Zementbrennen.
Die Kalzinierungskammer der F i g, 1 verfügt einen zylindrischen Körper 1, dessen Achse vertikal ausgerichtet
ist und der eine kegelstumpfförmige Bodenwand 2 und eine ebensolche Oberseitenwand 3 besitzt. Eine
Zuführungsleitung 4 für Sauerstoff enthaltendes Gas ist zentral an der Bodenwand 2 und eine Abgabeleitung 5
zentral an der Oberseitenwand 3 angeschlossen. Eine Zuführungsleitung 6 für vorerwärmtes pulverförmiges
Rohmaterial erstreckt sich durch den unteren Teil der Wand 1 hindurch unter im wesentlichen dem gleichen
Winkel wie die Bodenwand 2. Alle Teile 1 bis 6 sind mit einer Wärmeisolierauskleidung ausgestattet. Eine Zuführungsleitung
7 für Brennstoff durchdringt die Bodenwand 2 in der Nähe der Leitung 6 und radial nach innen.
Wenn der Brennstoff ein gasförmiger Brennstoff oder ein flüssiger Brennstoff, wie beispielsweise öl, ist, kann
der Brennstoff durch die Leitung 7 unter Druck geführt werden. Wenn alternativ hierzu ein fester Brennstoff,
beispielsweise Kohlenstaub, verwendet wird, kann dieser durch die Leitung mittels eines Schraubenförderers
hindurchgeführt werden. Es kann auch eine Mischung von Brennstoffen verwendet werden.
Der zentrale Pfeil im Unterteil der F i g. 1 zeigt den Strom des Sauerstoff enthaltenden Gases an, der nach
oben in die Kalzinierungskammer geführt wird, und die Kreisbogenpfeile zeigen schematisch die Wirbel an, die
in der gesamten Kalzinierungskammer 1 gebildet werden und bewirken, daß das Rohmaterial und der Brennstoff
fortlaufend mit dem zentralen Gasstrom in Berührung gebracht werden. Die Partikelwolken in diesen
Wirbeln sind weniger konzentriert, da die Wirbel in der Kammer aufsteigen. Die Köpfe und Enden der Kreisbogenpfeile
sind auch in F i g. 2 und 3 dargestellt Die kalzinierten Partikel und die Abgase treten aus der Kammer
durch die Leitung 5 zur Abschneidung der Partikel aus.
Die F i g. 1 und 2 zeigen die Verwendung einer einzigen Rohmaterialzuführungsleitung 6, und F i g. 2 zeigt
des weiteren, wie eine Prallplatte 8 verwendet werden kann, um den Rohmaterialstrom rund um den zentralen
Gasstrom zu zerteilen. In F i g. 2 ist die Brennstoffeinführungsleitung 7 im wesentlichen diametral der Leitung
6 gegenüberliegend dargestellt
F i g. 3 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem zwei Rohmaterialzuführungsleitungen
6, 6' verwendet werden, die tangential an einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Gasstroms angeordnet sind. In diesem Fall
werden zwei Brennstoffzuführungsleitungen 7, T verwendet.
Die F i g. 4 und 6 zeigen eine Modifikation, bei der die Oberfläche der Bodenwand mit einander abwechselnden,
radial verlaufenden Erhebungen 36 und Senkungen 37 ausgestattet ist In diesem Fall mündet die Brennstoffeinführungsleitung
7 in den Boden einer Senkung 37 radial nach innen von der Rohmaterialabgabeleitung
6 aus, die in dieselbe Absenkung mündet
F i g. 5 zeigt eine Modifikation, die sich von dem Beispiel der F i g. 4 dadurch unterscheidet daß sich die Er-
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40 hebungen 36 und Senkungen 37 tangential zum zentralen Gasstrom erstrecken und daß Materialabgabeleitungen
und Brennstoffeinführungsleitungen 6, 7 und 6', T einander benachbart und paarweise an einander diametral
gegenüberliegenden Stellen vorgesehen sind.
F i g. 7 zeigt die Kalzinierungskammer einer Zementbrennaniage. Die Anlage verfügt über einen sich drehenden
Trommelkühler 9 mit Planetenkühlerrohren 10, die das fertige Material in einen Schacht 11 abgeben.
Die Kühlabluft des Kühlers 9 tritt durch einen Schacht bzw. eine Haube 12 hindurch und wird aufgeteilt in zwei
Teile, deren einer Teil dem Pfeil 13 folgend durch die Leitung 4 der Kalzinierkammer 1 und deren anderer
Teil dem Pfeil 14 folgend in den Ofen 15 eintritt, in dem Zementklinker gebrannt wird, wobei der den Ofen 15
verlassende Klinker durch den Schacht 12 hindurch in den Kühler 9 herunterfällt.
Der Ofen 15 ist mit einem Zyklonstufenvorwärmer ausgestattet, dessen unterer Zyklon 16 nicht Teil des
eigentlichen Vorwärmers bildet. Der Zyklon 16 ist über eine Steigleitung 17 an einen Zyklon 18 angeschlossen,
der seinerseits über eine Steigleitung 19 mit einem Zyklon 20 in Verbindung steht, dessen Abgas durch eine
Leitung 20', ein Gebläse 21 und einen Filter 22 und über einen Auslaß 23 zur Atmosphäre strömt. Die Zyklone 18
und 20 bilden den eigentlichen Vorwärmer.
Das Rohmaterial wird in die Anlage über einen Trichter 24 und eine Leitung 26 mit einem Steuerventil 25
eingeführt, und das Material wird in üblicher Weise vorgewärmt, wobei es durch die Steigleitung 19 strömt, in
dem Zyklon 20 abgeschieden wird, durch ein Schleusendrehtorventil 27 und eine Leitung 28 hindurch in die
Steigleitung 17 strömt, wo es weiter vorerwärmt wird, bevor es im Zyklon 18 abgeschieden wird. Das vorerwärmte
Rohmaterial strömt der Kalzinierungskammer durch die Leitung 6 hindurch zu, deren Eintritt mit einer
Schleuse 29 ausgestattet ist.
Das mindestens teilweise kalzinierte Rohmaterial, das in dem die Kalzinierungskammer über die Leitung 5
verlassenden Gas mitgerissen ist, wird von dem Gas im Zyklon 16 abgeschieden und strömt durch eine Schleuse
30 und ein Rohr 31 in einen Schacht bzw. eine Haube 32 und somit in den Ofen 15 zum Brennen. Der Ofen wird
mit einer Flamme 33 eines Brennerrohrs 34 befeuert Die Ofenabgase können durch eine Leitung 35 zur Verwendung
im Vorwärmer hindurchgeführt werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
50
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Claims (11)
1. Verfahren zur wenigstens partiellen Kalzinierung eines vorerhitzten, pulverfönnigen Rohmaterials,
welches aus Kalk besteht oder diesen enthält, während dieses Rohmaterial sich in einer Kalzinierzone
suspendiert in einem Gas befindet, wonach es aus der Kalzinierzone durch Mitreißen mit den bei
der Verbrennung und Kalzinierung gebildeten Abgasen entfernt wird und schließlich von diesen Abgasen
abgetrennt wird, wobei wenigstens ein Teil des vorerhitzten Rohmaterials innig mit Brennstoff vermischt
wird und der Brennstoff entweder selbst ein brennbares Gas ist oder beim Kontakt mit dem heißen,
pulverfönnigen Rohmaterial ein brennbares Gas freisetzt, worin das Material suspendiert wird,
wonach die Gas-Material-Suspension in der Kalzinierzone mit einem Strom von sauerstoffnaltigem
Gas in Berührung gebracht und in ihm suspendiert wird, nach Anspruch 1 des Hauptpatentes 23 61 427,
gekennzeichnet durch zentrales Einführen des sauerstoffhaltigen Gasstromes zur Kalzinierzone
am untersten Teil einer nach unten und innen geneigten, ringförmigen Bodenwand der Kalzinierzone
und durch Vermischung und Suspendierung des vorerhitzten Rohmaterials mit dem Brennstoff,
während das Rohmaterial auf der Bodenwand hinunterrutscht, mittels getrennter Einführung von
Rohmaterial und Brennstoff auf die Bodenwand.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorerhitzte Rohmaterial in Richtung
auf den zentralen sauerstoffhaltigen Gasstrom abgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff nach oben durch
die Bodenwand hindurch abgegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff nach oben durch die
Bodenwand hindurch in der Nähe und radial einwärts der Abgabe des Rohmaterials auf die Bodenwand
abgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial
auf der Bodenwand nach unten in Berührung mit dem Gasstrom entlang einer oder mehrerer Senkungen
in der Bodenwand rutscht.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial in eine Senkung
abgegeben wird, durch deren Boden hindurch der Brennstoff abgegeben wird.
7. Kalzinieranlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer
rohrförmigen Kalzinierkammer mit einer aufrechten Achse, einem zentralen Einlaß für den sauerstoffhaltigen
Gasstrom im Boden der Kammer und einem zentralen Ausgang am oberen Ende der Kammer,
der zu einem Partikel/Gas-Separator führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalzinierkammer (1) eine
ringförmige, nach unten und innen geneigte Bodenwand (2) sowie separate Leitungen (6,7) zur Einführung
des Rohmaterials und des Brennstoffs auf die Bodenwand (2) besitzt, wobei der Einlaß (4) am untersten
Teil der Bodenwand (2) mündet.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Materialabgabeleitung (6)
auf die Bodenwand (2) durch den unteren Teil einer Seitenwand der Kalzinierkammer (1) hindurch und
mindestens eine Brennstoffabgabeleitung (7) nach oben durch die Bodenwand (2) hindurch mündet.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeleitungen (6, 7 bzw. 6', T) für
Material und Brennstoff einander paarweise benachbart angeordnet sind.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Bodenwand (2) mit einander abwechselnden Reihen
von einwärts gerichteten Erhebungen (36) und Senkungen (37) ausgestattet ist.
11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Materialabgabeleitung (6,6') in eine Senkung (37) abgibt und die zugehörige
Brennstoffabgabeleitung (7, T) in den Boden dieser Senkung (37) mündet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2705274A GB1463124A (en) | 1974-06-18 | 1974-06-18 | Calcination of pulverous material |
Publications (2)
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