DE2613610C2

DE2613610C2 - Verfahren und Drehofenanlage zum Brennen alkalischer Rohmaterialien

Info

Publication number: DE2613610C2
Application number: DE2613610A
Authority: DE
Inventors: Dan S. Kobenhavn 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: 1982-04-08
Also published as: GB1450672A; TR19195A; FR2306416A1; US4115136A; EG12386A; JPS51123221A; FR2306416B1; DE2613610A1

Description

kann ein Teil des alkalischen Staubs entfernt werden, so daß er nicht in den Vorwärmer hineingegeführt wird. Diese Verfahrensweise stellt jedoch nicht sicher, daß keine alkalischen Dämpfe in den Vorwärmer eingeführt werden, wodurch Anbackungen und Verstopfungen verhindert wurden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Anlage jeweils der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß die Möglichkeiten der Kondensierung der in den Ofenabgasen enthaltenen alkalischen Dämpfe auf Staubpartikeln direkt am Einlaß eines Drehofens verbessert werden, so daß in dieser Weise alkalisch beschichtete Staubpartikel anschließend abgeschieden und abgeführt werden können, ohne zu A nbackungen innerhalb des Systems zu führen.

In Verfahrens- bzw. vorrichtungstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 bzw. 3 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Wegen vorteilhafter Weiterbildungen wird auf die Unteransprüche 2 und 4 bis 7 und die nachfolgenden Angaben verwiesen.

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 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

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Mischkammer, die im Einlaßende eines Drehofens angeordnet ist,

F; g. 2 einen Schnitt nach der Linie II—II der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Mischkammer, die außerhalb des Einlaßendes e:ines Drehofens angeordnet ist, und

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3.

In den Fi g. 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, um> 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 derr 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« eier 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 veranlaßten Anbackungen wesentlich reduziert wird. Die Steigleitung 7 besitzt eine innere Abschrägung 9 an ihrer Innenseite m der Nähe der Dichtung 8, welche Abschrägung das Einziehen durch die Dichtung 8 eintretender kalter Luft in einem Schraubenstiahl des Kaltluft-»Rohrs« entlang der Wand der Steigleitung 7 unterstützt.

In den F i g. 3 und 4 ist die Mischkammer 12 außerhalb des Einlaßendes des Ofens I vorgesehen. Die Kammer 12 ist gegenüber der Atmosphäre mittels einer Dichtung zwischen dem Ofen und der Steigleitung 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 13 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 dem Boden der Kammer zur Entfernung abgeschiedenen alkalischen Staubs vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Brennen alkalischer Rohmaterialien in einer Drehofenanlage, wobei ein Teil der Ofenabgase gekühlt wird und in diesen enthaltene alkalische Dämpfe auf Staubpartikeln kondensiert und die in dieser Weise alkalisch beschichteten Staubpartikel anschließend abgeschieden und abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß kalte atmosphärische Luft tangential in eine kreisförmige Kammer, die am Rohmaterial-Einlaßende des Ofens oder in der Nähe dieses Endes angeordnet ist, derart eingeführt wird, daß ein Strom zirkulierender Kaltluft in der Kammer rund um einen Strom der Abgase gebildet wird zwecks Abkühlung und Kondensierung der Abgase und Abführung der alkalibeschichteten Staubpartikel.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kalte Luft in die Kammer wahlweise 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 Materialien im Wege der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet 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.

4. Drehofenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) im Inneren des Ofens an dessen Rohmaterial-Einlaßende (1) 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 gekennzeichnet, 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 gekonnzeichnet, 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.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Drehofenanlage zum Brennen alkalischer Rohmaterialien gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 3.

In den zur Herstellung von Zement verwendeten "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 ίο ermöglicht eine Reduzierung der in dem Ofen selbst stattfindenden Prozesses, so daß die Abmessungen des Ofens in 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 versclvedene 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 aus der DE-AS bekannte 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, indem die so entfernten Gase zu einer Beipaßumströmung des Vorwärmers und zu einer direkten Hinführung zu einem unabhängigen Reinigungsprozeß 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 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.

Eine dritte Verfahrensweise ist aus der GB-PS 11 87 036 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