DE2613610A1

DE2613610A1 - Verfahren und drehofenanlage zum brennen alkalischer rohmaterialien

Info

Publication number: DE2613610A1
Application number: DE19762613610
Authority: DE
Inventors: Dan S Hansen
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1976-03-30
Publication date: 1976-10-14
Also published as: EG12386A; GB1450672A; FR2306416A1; TR19195A; DE2613610C2; US4115136A; FR2306416B1; JPS51123221A

Description

Verfahren und Drehofenanlage zum Brennen alkalischer Rohmaterialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Entfernung alkalischer Dämpfe aus dem Einlaß eines Drehofens während des Brennens alkalischer Rohmaterialien.

In den zur Herstellung von Zement^erwendeten Rohmaterialien sind häufig alkalische Substanzen enthalten. Bei Drehofenanlagen für eine solche Herstellung umfaßt der Herstellungsprozess oft eine Vorwärmung der Rohmaterialien in einem Vorwärmer, der seine Wärme aus den Abgasen des Ofens bezieht. Dies ermöglicht eine Reduzierung der in dem Ofen selbst stattfindenden Prozesse, so daß die Abmessungen des Ofens in

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gleicher Weise reduziert werden können. Die in dem Ofen entstehenden Abgase enthalten häufig alkalische Dämpfe, z.B. in der Form von Sulfaten und Carbonaten, die aus dem Ofen entweichen und beim Durchtritt durch den Vorwärmer unter sich hieraus ergebender Bildung von Verkrustungen und Ansammlungen der alkalischen Substanzen an den Wänden und in den verschiedenen Stufen des Vorwärmers kondensieren. Dies kann eine periodische Stillegung des Betriebs der gesamten Anlage zur Reinigung des Vorwärmers und der Verbindung zwischen dem Ofen und dem Vorwärmer erforderlich machen.

Zur Überwindung dieses Problems sind bereits verschiedene Wege eingeschlagen worden. Eine Vorgehensweise besteht in der Veranlassung einer relativ frühen Kondensation der alkalischen Dämpfe in den untersten Stufen des Vorwärmers, so daß die Dämpfe an in den Rauchgasen enthaltenen Staubpartikeln niedergeschlagen und als alkalischer Staub dem Ofen wieder zugeführt und aus dem System durch Ventilgitter, Zyklone oder Filter, die in dem Vorwärmer vorgesehen sind oder mit diesem in Verbindung stehen, abgeführt werden. Diese Verfahrensweise leidet jedoch unter dem Nachteil, daß sie kritische Mengen der alkalischen Dämpfe nicht wirkungsvoll am Eintritt in die anderen Stufen des Vorwärmers hindert.

Eine andere bekannte Verfahrensweise steht in der Entfernung eines Teils der Abgase aus dem Drehofen, bevor diese Gase durch den Ofeneinlaß hindurch abgeführt werden, in^dem die so entfernten Gase zu einer Beipassumströmung des Vorwärmers und zu einer direkten Hinführung zu einem unabhängigen Rexnxgungsprozess veranlaßt werden. Zusammen mit den Abgasen wird eine entsprechende Menge der alkalischen Dämpfe entfernt, und diese alkalischen Dämpfe werden dadurch vollständig von dem Vorwärmer entfernt gehalten. Die alkalischen Dämpfe können beispielsweise einem unabhängigen

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Kondensationsprozess ausgesetzt werden, bevor sie als alkalischer Staub· dem Ofen wieder zugeführt werden, oder sie werden einem Filter und/oder Ventilgitter zugeführt. Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht jedoch darin, daß die vollständige Wirkung des Vorwärmers nicht ausgenutzt wird, da nicht alle Abgase dem Vorwärmer zugeführt werden.

ist
Eine dritte Verfahrensweise/aus der GB-PS 1 187 036 bekannt, bei welcher Verfahrensweise alkalischer Dampf von einer Stelle in der Nähe des Einlasses des Drehofens entfernt wird, indem die Dichtung zwischen dem Drehofen und der Rauchkammer oder der Steigleitung am Einlaßende dazu verwendet wird, daß eine kleine Menge von Falschluft in die Rauchkammer durch die· Dichtung hindurch eingezogen und zur Kühlung und damit gleichzeitig zur Kondensation der in den Abgasen enthaltenen alkalischen Dämpfe verwendet wird. Durch Ventilgitter oder einem Staubauslaß hindurch direkt unterhalb des Einlasses des Drehofens kann ein Teil des alkalischen Staubs entfernt werden, so daß er nicht in den Vorwärmer hineingeführt wird. Diese Verfahrensweise stellt jedoch nicht sicher, daß keine alkalischen Dämpfe in den Vorwärmer eingeführt werden, wodurch Anbackungen und Verstopfungen verhindert würden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage anzugeben, die die Möglichkeiten der Kondensierung der alkalischen Dämpfe direkt am Einlaß eines Drehofens verbessern, so daß die Alkalibestandteile in Feststoffe wie Staub umgewandelt werden, der aus dem System abgeführt werden kann, ohne zu Anbackungen innerhalb des Systems zu führen.

Hierzu sieht die Erfindung vor ein Verfahren zum Brennen alkalischer Rohmaterialien in einer Drehofenanlage, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß kalte atmosphärische Luft tangential in eine kreisförmige Kammer, die am Rohmaterial-Einlaßende des Ofens

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oder in der Nähe dieses Endes angeordnet ist, derart eingeführt wird, daß ein Strongirkulierender Kaltluft in der Kammer rund um einen Strom der Abgase gebildet wird, die aus dem Ofen durch die Kammer hindurchströmen,, wodurch ein Teil der Abgase gekühlt und in diesen enthaltene alkalische Dämpfe aus den Abgasen heraus und auf Staubpartikeln kondensiert wird, wobei die in dieser Weise alkalisch beschichteten Staubpartikel anschließend aus der Kammer abgeführt werden.

Kalte atmosphärische Luft kann in die Kammer durch mindestens eine Düse, die tangential in der Wand der Kammer angeordnet ist, und/oder durch eine Labyrinthdichtung zwischen der Kammer und dem Ofen eingeführt werden.

Die Erfindung sieht des weiteren eine Drehofenanlage zur Durchführung des Verfahrens vor, welche Anlage verfücft über einen Drehofen, über eine im Einlaßende des Ofens oder in der Nähe dieses Endes angeordnete kreisförmige Mischkammer, über eine oder mehrere öffnungen für die Einführung kalter atmosphärischer Luft in der Wand der Kammer und über Mittel zur Einführung kalter atmosphärischer Luft in die Kammer durch die öffnung bzw. öffnungen hindurch.

Die Kammer kann mit einer automatischen Regelungseinrichtung zur Sicherstellung der gewünschten Temperatur der Mischung ausgestattet sein, da es von besonderer Bedeutung ist, daß die gewünschte Temperatur entlang der Wand der Mischkammer und entlang der Wand der Steigleitung oder der Rauchkammer direkt hinter der Mischkammer aufrecht erhalten wird, wo die Gefahr von alkalischen Verkrustungen groß ist.

Wenn die Mischkammer im Inneren des Ofens vorgesehen ist, kann sie zusätzlich mit einer Luftdüse zur Einspritzung kalter Luft auf denjenigen Rand der Wand der Kammer ausgestattet sein, der

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dem Ofen zugewandt ist, um so Verkrustungen an diesem Rand zu verhindern, der nicht von der Luft berührt wird, die tangential in die Mischkammer eingespritzt oder eingesaugt wird.

Die Mischkammer kann auch als eine unabhängige Einheit an der Außenseite des Einlaßendes des Drehofens angeordnet sein, in welchem Fall die Kammer auch die Dichtung zwischen dem Ofen und einer anschließenden Steigleitung oder Rauchkammer bildet. Um weiter sicherzustellen, daß die tangential eingespritzte Luft Wirbel entlang der Wand der Kammer bildet, kann die Kammer mit einer Anzahl von im Inneren vorgesehenen Leitblechen zur Führung des LuftStroms ausgestattet sein.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht somit darin, daß ein kaltes "Rohr" zirkulierender Luft mittels der tangentialen Einspritzung von Luft in die Mischkammer gebildet wird und daß entlang der Wände der Kammer und in den direkt anschließenden Teilen der Anlage in Richtung auf den Vorwärmer hin gebildete Wirbel eine Kondensation der alkalischen Dämpfe bewirken (welche Kondensation tatsächlich durch die von dem "Rohr" der Luft gebildeten kalten Schicht bewirkt wird), wobei die alkalischen Dämpfe auf in den Abgasen enthaltenen Staubpartikeln kondensieren und als alkalischer Staub aus dem System herausgeführt werden.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter ins einzelne gehend erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Mischkammer, die im Einlaßende eines Drehofens angeordnet ist,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Mischkammer, die außerhalb des

Einlaßendes eines Drehofens angeordnet ist, und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

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In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist das Einlaßende 1 eines Drehofens dargestellt, der eine ringförmige Misch- oder Wirbelkammer 2 besitzt, die im Einlaßende vorgesehen ist. über eine Leitung 3 wird Material dem Ofen zugeführt, beispielsweise von dem Vorwärmer aus, und das Ende einer Steigleitung 7 ist am Ofeneinlaß mittels einer Labyrinthdichtung 8 angesetzt. Düsen 5 zur Einführung kalter atmosphärischer Luft durch Einspritzung oder durch Einziehung sind tangential in der Wand der Kammer 2 angeordnet. Eine ringförmige Wand 6 der Mischkammer 2 ist dem Ofen zugewandt, und eine Luftdüse 4 spritzt kalte Luft auf die radial innenliegende Fläche der ringförmigen Wand 6, um Anbackungen bzw. Verkrustungen von Alkali an der- Fläche zu verhindern, die von dem mittels der Düsen 5 eingeführten Luftstrom nicht berührt wird. Die durch das Einlaßende des Ofens abgeführten heißen Abgase oder Rauchgase werden infolge der Wirbel, die in der Kammer 2 von dem durch Einspritzung oder Einziehung durch die Düsen 5 eingeführten kalten Luftstrom erzeugt werden, von einem "Rohr" kalter Luft entlang der Wand der Kammer umgeben, und infolge der Richtung und der Geschwindigkeit der Abgase erstreckt sich das kalte "Rohr" in die Steigleitung 7 entlang deren Wand. Die Alkalidämpfe in den Gasen werden bei Zusammentreffen mit dem kalten "Rohr" der Luft kondensiert und auf den Staubpartikeln der Abgase niedergeschlagen. Die Staubpartikel können anschließend aus dem System in bekannter Weise entfernt werden, wodurch die Gefahr von durch die Alkalidämpfe veranlaßt« Anbackungen wesentlich reduziert wird. Die Steigleitung 7 besitzt eine innere Abschrägung 9 an ihrer Innenseite in der Nähe der Dichtung 8, welche Abschrägung das Einziehen durch die Dichtung 8 eintretender kalter Luft in einem Schraubenstrahl des Kaltluft-"Rohrs" entlang der Wand der Steigleitung 7 unterstützt.

In den Fig. 3 und 4 ist die Mischkammer 12 außerhalb des Einlaßendes des Ofens 1 vorgesehen. Die Kammer 12 ist gegenüber der Atmosphäre mittels einer Dichtung zwischen dem Ofen und der Steig-

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leitung 7, beispielsweise mittels einer Labyrinthdichtung 16, und mittels einer ortsfesten Dichtung zwischen der Kammer 12 und der Steigleitung 7 abgedichtet. Ein Rohmehleinlaß und eine Luftdüse zur Einführung kalter Luft in die Kammer 12 durch Einspritzung oder Einziehung sind vorgesehen, wobei die Luftdüse 13 tangential in der Wand der Kammer 12 angeordnet ist. Im Inneren der Kammer und etwa an deren Wand sind Leitbleche 14 angeordnet, die den in die Kammer eingeführten Luftstrom führen und zu einer wirkungsvollen Bildung von Wirbeln in der Kammer führen. Ein Staubauslaß 15 ist in d^m Boden der Kammer zur Entfernung abgeschiedenen alkalischen Staubs vorgesehen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Brennen alkalischer Rohmaterialien in einer Drehofenanlage, dadurch gekennzeichnet , daß kalte atmosphärische Luft tangential in eine kreisförmige Kammer, die am Rohmaterial-Einlaßende des Ofens oder in der Nähe dioses Endes angeordnet ist, derart eingeführt wird, daß ein.Strömtirkulierender Kaltluft in der Kammer rund um einen Strom der Abgase gebildet wird, die aus dem Ofen durch die Kammer hindurch strömen, wobei ein Teil der Abgase gekühlt und in diesen enthaltene alkalische Dämpfe aus den Abgasen heraus und auf Staubpartikeln kondensiert wird, wobei die in dieser Weise alkalisch beschichteten Staubpartikel anschließend aus der Kammer abgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die kalte Luft wahlweise in die Kammer durch in der Außenwand der Kammer vorgesehene Öffnungen und/oder durch eine Labyrinthdichtung zwischen der Kammer und dem Ofen hindurch zur Regelung des Verhältnisses zwischen Kaltluft und Abgasen in der Kammer eingespritzt oder eingezogen wird, um eine gewünschte Temperatur der Mischung in der Kammer zu erreichen.

3. Drehofenanlage zum Brennen alkalischer Rohmaterialien gemäß dem Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, g ekennzeichnet durch einen Drehofen, durch eine am Einlaßende (1) des Ofens oder in der Nähe dieses Endes (1) angeordnete kreisförmige Mischkammer (2; 12) und durch eine oder mehrere Öffnungen (5; 13) zur Einführung kalter atmosphärischer Luft in die Kammer.

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4. Drehofenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) im Inneren des Ofens an dessen Rohmaterial-Einlaßende (Ί) angeordnet ist und Mittel (4) zum Aufblasen kalter Luft auf die radial innere Fläche einer ringförmigen Wand (6) besitzt, die die Kammer (2) von dem Inneren des Ofens trennt, dies derart, daß die Bildung von alkalischen Ablagerungen an der Fläche verhindert ist.

5. Drehofenanlage nach' Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) außerhalb des Einlaßendes (1) des Ofens angeordnet ist, daß die Kammer (12) eine oder mehrere Leitbleche (14) besitzt und daß das oder jedes Leitblech in der Nähe einer Öffnung in der Wand der Kammer (12) angeordnet ist, durch die Kaltluft in die Kammer (12) einführbar ist.

6. Drehofenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Ofen gegenüber der Kammer (2; 12) mittels einer Labyrinthdichtung (8, 16) abgedichtet ist, durch die hindurch kalte atmosphärische Luft in die Kammer (2; 12) einführbar ist.

7. Drehofenanlage nach irgendeinem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet , daß die Anlage über Mittel zur Regelung des Verhältnisses zwischen kalter atmosphärischer Luft und heißen Abgasen innerhalb der Kammer (2; 12) verfügt, um die Aufrechterhaltung einer gewünschten Temperatur in der Kammer (2; 12) sicherzustellen.

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