DE2618489A1

DE2618489A1 - Verfahren und vorrichtung zum brennen von zementklinker

Info

Publication number: DE2618489A1
Application number: DE19762618489
Authority: DE
Inventors: Jiri Dipl Ing Filous; Petr Nemecek; Josef Dipl Ing Plsek; Cestmir Dipl Ing Wykrent
Original assignee: Prerovske Strojirny np
Current assignee: Prerovske Strojirny np
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1976-04-27
Publication date: 1976-11-18
Also published as: DK180776A; FR2309486B1; CS179624B1; DE2618489B2; CH621755A5; YU104676A; FR2309486A1; JPS51149316A; RO72152A; SU737381A1; HU176302B; DD123943A1; GB1490966A; BR7602654A; AT363841B; ATA286076A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Brennen von Zementklinker

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von Zementklinker auf trockenem Wege mit Vorkalzinierung des Rohstoffes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die bisher bekannten Anordnungen der Ofenlinien mit Vorkaizinierung können prinzipiell in zwei Gruppen unterteilt werden. In die erste Gruppe gehören Ofenlinien der sog. Einstromanordnung, bei der sich die Abgase aus beiden Feuerungen vor dem Eintritt in den Vorwärmer vermischen. Beide Feuerungen sowohl im Dreh-

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rohrofen als auch im Kalzinierungssystem sind in diesem Falle miteinander in Reihe geschaltet, so daß sich jeder Eingriff in die eine Feuerung auch in der anderen Feuerung auswirkt. Die Regulierung beider Verbrennungsstellen ist in diesem Falle ziemlich anspruchsvoll.

Die zweite Gruppe bilden die Ofenlinien der sog. Zweistromanordnung, bei der sich die Abgase aus beiden Feuerungen vor dem Eintritt in den Vorwärmer nicht vermischen. Es treten hier zwei Abzweigungen der Gasführung auf: die eine wird durch den Drehrohrofen und durch eine Abzweigung des Vorwärmers gebildet, die zweite besteht aus der Rohrleitung der Sekundärluft, dem Kalziniersystem und der zweiten Abzweigung des Vorwärmers. Die Gase werden durch jede Abzweigung mittels eines separaten Lüfters durchgezogen, was eine verhältnismäßig einfache und unabhängige Regulierung beider Verbrennungsstellen ermöglicht.

Diese Anordnung der Ofenlinie erfordert eine Installierung des Vorwärmers in einer Ausführung mit zwei Abzweigungen. Durch die eine Abzweigung des Vorwärmers werden Abgase aus dem Kalziniersystem geführt. Vom Standpunkt der Konstruktion, Projektierung und Erzeugung ist es von Vorteil, wenn beide Vorwärmerabzweigungen von gleichem Ausmaß sind. In diesem Fall ist es jedoch schwierig, deren annähernd gleiche Wärme- und lufttechnische Belastung zu sichern. Die Menge der Abgase aus dem Drehrohrofen ist bei einem vorausgesetzten Kalzinierungsgrad von 80 - 90 % im Kalzinierungssystem beträchtlich niedriger als die Gasmenge aus dem Kalziniersystem. Die Temperatur der Abgase aus dem Drehrohrofen ist zwar höher als die Gastemperatur aus dem Kalziniersystem, trotzdem jedoch ist der Wär-

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meinhalt der Gase am Austritt aus dem Drehrohrofen kleiner. Um die Wärme der Abgase aus beiden Abzwejgnngen des Vorwärmers ökonomisch auszunützen, wird die in die einzelnen Abzweigungen des Vorwärmers aufgegebene Materialmenge im Verhältnis der Wärmeinhaite der eintretenden Gase gewählt. In einem hinter dem Drehrohrofen angeschlossenen Vorwärmer haben die Gase einen niedrigeren Wärmeinhalt, und es liegt hier eine niedrigere Materialmenge vor. Dies hat jedoch ein unterschiedliches Verhalten beider Abzweigungen des Vorwärmers zur Folge, d. h. die Abzweigung des Vorwärmers hinter dem Kalziniersystem ist überlastet, während die Vorwärmer ab zweigung hinter dem Drehrohrofen nicht genügend ausgelastet ist.

Um beide Vorwärmerabzweigungen gleichmäßig zu belasten, ist es nötig, mit einem höheren Brennstoffanteil und einem höheren Kalzinierungsgrad im Drehrohrofen zu arbeiten, was eine Einschränkung der spezifischen Leistung des Drehrohrofens zur Folge hat. Der Drehrohrofen muß größer entworfen werden, und die Möglichkeiten einer Kalzinierung des Rohstoffes im Kalziniersystem sind dann nicht genügend ausgenützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren und diese Vorrichtung zum Brennen von Zementklinker derart zu modifizieren, daß beide Vorwärmerabzweigungen gleichmäßig belastet werden und das Kalzinierungssystem optimal ausgenutzt wird, ohne daß der Drehrohrofen vergrößert werden muß. Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zum Brennen von Zementklinker, bei welchem das Material zuerst in einem Zweistromvorwärmungssystem vor-

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gewärmt, danach in einem Kalziniersystem mit separater Zuführung von Brennstoff und Luft kalziniert, in einem Drehrohrofen gebrannt und zuletzt in einem Kühler gekühlt wird, mit dem Kennzeichen, daß das Material außer dem Vorwärmungssystem auch das Kalziniersystem in zwei Ströme aufgeteilt durchläuft, die dann gemeinsam durch den Drehrohrofen und den Kühler durchgehen, daß die vorgewärmte Verbrennungsluft aus dem Kühler als Teilstrom direkt in die eine Abzweigung des Kalziniersystems eingeführt wird, während der anderen Abzweigung des Kalziniersystems die restliche vorgewärmte Verbrennungsluft durch den Drehrohrofen gemeinsam mit dessen Abgasen zugeführt wird, wonach die entstandenen Abgase aus den einzelnen Abzweigungen des Kalziniersystems durch die jeweils zugehörige Abzweigung des Vorwärmungssystems abgeführt werden.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einem Drehrohrofen, einem Kühler, einem Kalziniersystem mit Zuführung von Brennstoff und Luft und mit einem Rohstoffvorwärmer mit zwei Abzweigungen, mit dem Kennzeichen, daß das Kalziniersystem in Form von zwei Abzweigungen ausgebildet ist, wobei die Brennstoffzuführung in beide Abzweigungen des Kalzinierungssystems vorgesehen ist, daß nur eine Abzweigung des Kalzinierungssystems direkt mit dem Klinkerkühler durch eine Rohrleitung für die Zuführung der Verbrennungsluft verbunden ist, während die andere Abzweigung des Kalzinierungssystems mit dem Drehrohrofen durch eine Rohrleitung für die Zuführung der Qfenabgase und der Verbrennungsluft verbunden ist, und daß beide Abzweigungen des Kalzinierungssystems mit dem Drehrohrofen durch Rohrleitungen zur Materialabfuhr verbunden sind.

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Weitere Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 3 bis 7 gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden eine gleichmäßige Belastung beider Vorwärmerabzweigungen und eine volle Ausnützungsmöglichkeit der Kalzinierung des Rohstoffes im Kalzinierungssystem erreicht. Durch Variieren der den beiden Abzweigungen des Kalzinierungssystems und dem Drehrohrofen zugeführten Brennstoffmenge können die Betriebsbedingungen derart eingestellt werden, daß beide Abzweigungen des Kalzinierungssystems und des Vorwärmers mit voller Belastung arbeiten, was es andererseits ermöglicht, die Dimensionen des Drehrohrofens möglichst gering zu halten.

Es gibt dabei zwei separate Abzweigungen der Gasführung. In der einen Abzweigung der Gasführung liegt nur eine Brennstelle und zwar in der einen Kalzinierkammer, in der zweiten Abzweigung gibt es zwei Brennstellen und zwar im Drehrohrofen und in der zweiten Kalzinierkammer. Dieser Kalzinierkammer wird die nötige Brennluft durch den Drehrohrofen zugeführt; deshalb ist es nicht nötig, die vom Kühler abgenommene Luft nochmals zu teilen und ggf. eine weitere Luftabführung aus dem Kühler zu installieren. Ein Regulieren beider Verbrennungsstellen in dieser Abzweigung verursacht keine Betriebssohwierigkeiten, weil es sich nicht um zwei Abzweigungen mit unterschiedlichen Druckverlusten handelt. Beim Defekt einer Kalzinierungsabzweigung kann man in der anderen Abzweigung mit 60 - 70$iger Leistung der ganzen Ofenlinie arbeiten.

Die Erfindung wird anhand von vier Ausführungsbeispielen, die schematisch in den Fig. 1-4 veranschaulicht sind, näher erläutert.

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Die Vorrichtung nach Pig. 1 ist mit dem Drehrohrofen 1, dem Kühler 2, zwei Abzweigungen j5» 4 des Kalzinierungssystems und zwei Abzweigungen 5* 6 des Vorwärmers ausgebildet.

Das Material wird in beide Abzweigungen 5* 6 des Vorwärmers mittels der Aufgeber 9, 10 aufgegeben, strömt nach unten, wobei es die Wärme von den Abgasen aufnimmt und vorgewärmt wird. Von den Vorwärmerabzweigungen 5j 6 wird es durch Rohre 16, 18 den Abzweigungen 3, 4 des Kalzinierungssystems zugeführt.

Darin wird ein überwiegender Teil davon durch die Wärme des durch Kalzinierbrenner 25, 26 gelieferten Brennstoffes kalziniert. Das bereits kalzinierte Material wird mittels der Rohre 13, 14 dem Drehrohrofen 1 zur Beendigung des Kalzinierungsprozesses und für den eigentlichen Brennprozeß zugeführt, wobei die Wärme ausgenutzt wird, die durch Verbrennung des mittels eines Brenners 24 zugeführten Brennstoffes erzeugt wird.

Das gebrannte Material wird durch den Kopf 11 des Drehrohrofens 1 dem Kühler 2 zugeführt, wo es im Luftstrom gekühlt wird. Das gekühlte Material fällt aus dem Kühler 2 durch einen Auslaß 28 heraus.

Die zur Materialkühlung benötigte Luft tritt in den Kühler 2 durch einen Einlaß 27 ein. Die erwärmte Luft wird auf zwei Ströme aufgeteilt; der eine wird durch die Rohrleitung 15 zur Lieferung der Verbrennungsluft direkt der Abzweigung 4 des Kalziniersystems, der zweite durch den Kopf 11 dem Drehrohrofen 1 zugeführt. Dieser letztere Luftstrom dient zur Brennstoffverbrennung sowohl im Drehrohrofen !,als auch in der Abzwei-

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gung 3 des Kalziniersystems. Die Verbrennung des durch den Ofenbrenner 24 dem Drehrohrofen 1 zugeführten Brennstoffes verläuft daher mit einem höheren Luftüberschuß. Die entstandenen Verbrennungsprodukte werden zusammen mit der überschüssigen Luft durch das hierfür vorgesehene Rohr 12 in die Abzweigung 3 des Kalzinierungssystems geleitet. Die Abgase von beiden Abzweigungen 3, 4 des Kalzinierungssystems werden durch Gasableitrohre 17j 19 und die zugehörigen Abzweigungen 5> 6 des Vorwärmers und weiter durch Abzugsrohre/mitteIs separater Lüfter 7* 8 geführt und ziehen durch Rohre 22, 23 aus der Vorrichtung ab.

In der alternativen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 2 wird das bereits kalzinierte Material aus der einen Abzweigung 3 des Kalziniersystems in seine zweite Abzweigung 4 eingeführt. In diesem Falle mündet die Rohrleitung 13 zur Materialabführung direkt in die Abzweigung 4 der Kalzinierkammer oder, wie Fig. zeigt, in die Rohrleitung 15 für die Zuführung der Verbrennungsluft ein.

In der Abzweigung 4 des Kalzinierungssystems werden dann beide Materialströme homogenisiert, so daß dem Drehrohrofen 1 durch die Rohrleitung 14 ein homogenes Gemisch des kalzinierten Materials zugeführt wird.

In einer weiteren alternativen Ausführung nach Fig. 4 ist die Kalzinierungskammer einer jeden Abzweigung 3, 4 des Kalzinierungssystems direkt und koaxial an den Schacht der zuständigen Abzweigung 5* 6 des Vorwärmers angeschlossen. Der Durchgang des Materials und der Gase ist analog wie bei den Vorrichtungen gemäß Fig. 1-3·'

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Durch die direkt an die Vorwärmerschächte angeschlossenen Kalzinierungskammern wird die ganze Vorrichtung wesentlich vereinfacht, und deren Anordnung wird verbessert, so daß sich die Wärme- und Druckverluste bei maximaler Betriebsverläßlichkeit beträchtlich herabsetzen lassen.

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Claims

Patentansprüche

1.)Verfahren zum Brennen von Zementklinker, bei welchem das Material zuerst in einem Zweistromvorwärmungssystem vorgewärmt, danach in einem Kalziniersystem mit separater Zuführung von Brennstoff und Luft kalziniert, in einem Drehrohrofen gebrannt und zuletzt in einem Kühler gekühlt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Material außer dem Vorwärmungssystem auch das Kalziniersystem in zwei Ströme aufgeteilt durchläuft, die dann gemeinsam durch den Drehrohrofen und den Kühler durchgehen, daß die vorgewärmte Verbrennungsluft aus dem Kühler als Teilstrom direkt in die eine Abzweigung des Kalziniersystems eingeführt wird, während der anderen Abzweigung des Kalziniersystems die restliche vorgewärmte Verbrennungsluft durch den Drehrohrofen gemeinsam mit dessen Abgasen zugeführt wird, wonach die entstandenen Abgase aus den einzelnen Abzweigungen des Kalziniersystems durch die jeweils zugehörige Abzweigung des Vorwärmungssystems abgeführt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Drehrohrofen, einem Kühler, einem Kalziniersystem mit Zuführung von Brennstoff und Luft und mit einem Rohstoffvorwärmer mit zwei Abzweigungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalziniersystem in Form von zwei Abzweigungen (3, 4) ausgebildet ist, wobei die Brennstoffzuführung in beide Abzweigungen {J>, 4) des Kalzinierungssystems vorgesehen ist, daß nur eine Abzweigung (4) des Kalzinierungssystems direkt mit dem Klinkerkühler (2) durch eine Rohrleitung (15) für die Zuführung der Verbrennungs-

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luft verbunden 1st, während die andere Abzweigung (3) des Kalzinierungssystems mit dem Drehrohrofen (l) durch eine Rohrleitung (12) für die Zuführung der Ofenafcgase und der Verbrennungsluft verbunden ist, und daß beide Abzweigungen (3* 4) des Kalzinierungssystems mit dem Drehrohrofen (1) durch Rohrleitungen (13, 14) zur Materialabfuhr verbunden sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsrohre (20, 21) beider Vorwärmerabzweigungen (5, 6) an je einen separaten Lüfter (7, 8) angeschlossen sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3* dadurch gekennzeichnet, daß jede Abzweigung (3, 4) des Kalzinierungssystems durch je ein Rohr (17, 19) zur Gasabführung und durch je eine Rohrleitung (16, 18) zur Materialzuführung mit der zugehörigen Abzweigung (5, 6) des Vorwärmers verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (13) zur Materialabführung aus der Abzweigung (3) des Kalzinierungssystems in die Abzweigung (4) des Kalzinierungssystems einmündet (Fig. 2).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (13) zur Materialabführung aus der Abzweigung (3) des Kalzinierungssystems in die Rohrleitung (15) zur Zuführung der Verbrennungsluft in die Abzweigung (4) des Kalzinierungssystems einmündet (Fig. 3)·

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3> 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie vom Schachtvorwärmertyp ist und daß die Kalzinierungskammer jeder Abzweigung (3j ^) des Kalzinierungssystems direkt und koaxial an den Schacht der zuständigen Abzweigung (5* 6) des Vorwärmers -angeschlossen ist (Fig. 4).

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