DE2630907C2 - Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von alkalihaltigem Zementrohgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von alkalihaltigem Zementrohgut in einer Zementproduktionsanlage, wobei das Gut in einem Vorwärmer, insbesondere Schwebegasvorwärmer mittels heißer Gase vorerhitzt und nach einer Ofensinterung in einen Gutkühlcr geleitet wird und wobei den aus dem Sinterofen ausströmenden Ofenabgasen zwecks

bo Niederschlagung von in den Ofenabgasen verflüchtigten Alkalien Zcnientrohgut zugegeben wird, welches zusammen mit den Ofenabgasen in einen Cjutabscheider geleite! wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

b^ri In der Zementchemie und der Zcmeiiltcchnologie ist bekannt, daß Alkaliverbindungen im Zement dessen Eigenschaften ungünstig beeinflussen. So können Alkaliverbindungen des Zements die Zementcrstarrungs/.cil

erheblich verkürzen und das sogenannte Umschlagen des Zements herbeiführen. Weiterhin ist bekannt, daß ein /u hoher Alkaligehalt im Zement zu Ausblühungen von Alkalisulfaten im Beton führen kann. Auch bei den sogenannten reaktionsfähigen Zuschlagstoffen kann durch einen hohen Alkaligehall im Zement eine Reaktion der Alkalien mit diesen Zuschlagstoffen ein Alkali-'.reiben des Zements verursachen und damit die Raumbeständigkeit des Betons gefährden.

Beim Brennen von Zementrohgut, das Alkalien enthält, werden die Alkalien, insbesondere die Alkalichloride quantitativ im Brennofen verflüchtigt und als Dämpfe oder nach ihrer Kondensation als feiner Nebe! mit dem Ofenabgas abgeleitet. Gelangen die Alkalien mit dem Abgas in den Vorerhitzer, so werden sie im Kreislauf mit dem erhitzten Rohgut wieder in den Brennofen zurückgeführt. Das Ofenabgas wird dann ständig mit Alkalien angereichert und das Rohgut in immer stärkerem Maße mit Alkalien beladen. Hierdurch wird das Zementrohgut in seiner Fließfähigkeit erheblich beeinträchtigt und es kommt zu Anbackungen und Verstopfungen innerhalb des Vorerhitzers.

Aus der US-PS 32 35 239 ist ein Verfahren zum Brennen von alkalihaltigem Zementrohgul bekannt, bei welchem die Vorerhitzung des Zementrohguts in einem aus Zyklonen bestehenden Vorwärmer erfolgt und wobei der Vorwärmer mit heißen Gasen aus einer gesonderten Brennkammer beschickt wird. In diese Brennkammer werden Brennstoffe, alkalifreie Kühlerabluft als Oxidationsmedium und alkalibciadene Abgase aus dem Sinterofen eingeleitet. Ein Teil der im Sinterofen verflüchtigten und in den Abgasen des Sinterofens enthaltenen Alkalien wird teilweise verworfen. Infolge der Einführung alkalibeladener Abgase aus dem Sinterofen in den Vorwärmer muß es aufgrund bekannter chemischer und physikalischer Vorgänge mit zunehmender Betriebszeit zu einem Alkalikreislauf in der Anlage kommen; dies insbesondere bei einem Zementrohgut mit hohem Alkalianteil. Der sich zwischen Sinterofen und Vorwärmer ausbildende Alkalikreislauf führt zu den bekannten nachteiligen Folgeerscheinungen wie Agglomerationen des feinmehligen Gutes durch Schmelzphascnbildung und starke Ansätze in den Abgas und Gut führenden Anlagenteilen. Darüber hinaus sollen die im Sinterofen verflüchtigten Alkalien wenigstens teilweise verworfen werden. Diese Maßnahmen sind bei den heutigen großen Zcmentherstellungsanlagen wärmewirisehaftlich nicht vertretbar, da der Wärmeinhalt dieser "Ikalihaitigen Ofenabgase gänzlich verloren geht. Durch solche Praktiken werden die Zementherstcllungskosten bei den heutigen und zukünftig zu erwartenden Energiepreisen unangemessen hoch.

Aus der DE-PS 14 71 115 ist ein Verfahren zur Herstellung eines alkaliarmen Zements aus kalksteinhaltigem Rohmehl bekannt, bei welchem das Rohmehl mit alkalifreier Kühlerabluft in einem Vorwärmer unter Brennstoffzugabe kalziniert und in einem Brennofen gesintert wird und die alkalihaltigen Abgase des Sinterofens durch Vorwärmung mindestens eines Teils des Rohmehls gekühlt werden. Die durch die Kühlung der Ofenabgase kondensierten Alkalisalze werden in einer Entstaubungsanlage entfernt. Mit diesem Verfahren kann ein alkaliarmcr Zement aus alkalihaliigem Zemenlrohgut ohne nennenswerten Wärmeverlust hergestellt werden, wenn es gelingt, einen wesentlichen Alkaliniedcrschlag im Gutabscheider auf dem Zementrohgut zu verhindern; dies ist jedoch, wie die Praxis zeigt, insbesondere bei direktem Wärmeaustausch besonders bei hohen Alkaligehalten schwierig zu verwirklichen.

Aus der CH-PS 3 86 908 ist ein Verfahren zum Brennen von Zementrohgut, welches Alkalien enthält, bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine unerwünscht hohe Alkalimenge aus dem Wärmebehandlungssystem durch Niederschlagung der im Ofenabgas verflüchtigten Alkalien abgeführt. Die gesamten Ofenabgase durchströmen den Schwebegasvorwärmer zur Vorerhitzung des Gutes. Das in die Ofenabgase zur Niederschlagung der verflüchtigten Alkalien zugegebene Zementrohgut wird aus dem System entfernt. Dieses Wärmebehandlungsverfahren arbeitet so lange zufriedenstellend, wie der alkalihaltige. insbesondere alkalichloridhaltige Bestandteil im Zementrohgut in relativ engen und abschätzbaren Grenzen liegt. Bei einem stark schwankenden Alkaligehalt im Zementrohgut und bei zeitweise sehr hohem Alkaligehalt reichen die hier aufgezeigten Maßnahmen zur Herstellung eines Zementklinkers mit niedrigem Alkaligehalt nicht aus, da die Menge des zur Alkaliniederschlagung eingesetzten Zementrohguies aus thermischen und produktiven Gründen nicht beliebig hoch gewählt werden kann. Deshalb ist zu erwarten, daß bei einem stark schwankenden und zeitweise sehr hohen Alkaligehalt im Zementrohgut die im Sinterofen quantitativ verflüchtigten Alkalien nicht vollständig mit Zementrohgut niedergeschlagen werden können, so aaß sich trotz der hier vorgeschlagenen Maßnahmen ein erheblicher Alkalikreislauf mit allen schädlichen Nebenfolgen aufbauen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren zur thermischen Behandlung von insbesondere alkalichloridhaltigem Zementrohgut dahingehend zu verbessern, daß auch ein Zementrohgut mit einem stark schwankenden und zeilweise sehr hohen Alkaligehalt mit geringstmögliehen Wärmeverluslen und ohne die Gefahr von Alkalikreisläufen bei geringen Investitionskosten verarbeitet werden kann und es möglich wird, den Alkaligehalt im Fertigbrannt trotz schwankender Alkaligehalte im Zementrohgut auf vorgegebene, jeweils zulässige Werte einzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teiistrom der diesem Gutabscheider zugeleiteten Ofenabgase vor dem Gutabscheider und vor Zugabe des Zementrohgutes abgezweigt und unter Umgehung des Gutabscheiders anschießend zusammen mit den aus dem Gutabscheider ausströmenden Ofenabgasen entstaubt und aus der Anlage entfernt wird, und daß das aus diesem Gutabscheider abgezogene Zementrohgut, vorerhitztes Gut aus dem Schwebegasvorwärmer und alkalifreie Heißluft des Gutkühlers zusammen mit einem gesondert zugegebenen Brennstoff in die Steigleitung des Schwebegasvorwärmers zur Kalzinierung eingeführt werden.

Hierdurch ist es möglich, trotz veränderlicher hoher Alkaligehalte im Ausgangsmaterial einen annähernd konstanten Alkaligehalt im Zementklinker zu garantieren, da die im Sinterofen verflüchtigte, unerwünscht hohe Alkalimenge aus dem System abgeleitet werden kann und dem Gutabscheider nur diejenige Menge an

ho alkalihaltigen Ofenabgasen zugeführt wird, die zur Einhaltung des vorgegebenen Alkaligehalts im Zementklinker unter optimaler Ausnutzung des Wärmeinhalts der alkalihaltigen Ofenabgase noch zugelassen werden kann. Die Wärmevcrluste pro kg gebrannten Zement-

h^r> klinker können auf diese Weise ganz wesentlich gesenkt werden.

Ferner wird das aus dem Gutabscheider abgezogene Zcmcntrohgut. welches noch nicht oder nur teilweise

kalziniert ist, in die zwischen Schwebegasvorwärmer und Sinterofen angeordnete Kalzinierstufe eingeführt und wird dort zusammen mit dem vorerhitzten Gut aus dem Schwebegasvorwärmer fast vollständig kalziniert, wobei in diese Kalzinierstrecke Brennstoff und Heißluft aus dem Gutkühler als Oxidationsmittel zugegeben werden. Das auf diese Weise gleichmäßig kalzinierte gesamte Rohgut gelangt dann aus der untersten Zyklonstufe des Schwebegssvorwärmers in den Sinterofen. Auf diese Weise wird also nicht nur der Wärmeinhalt der aus der Anlage entfernten alkalihaltigen Ofenabgase optimal ausgenutzt, sondern das zur Abkühlung dieser Ofenabgase benutzte Rohgut wird gezielt so vorgewärmt, daß es zusammen mit der Hauptmenge des im Schwebegasvorwärmer vorerhitzten Gutes unter Brennsiofizugabe gleichmäßig kalziniert wird, bevor es in den Sinterofen gelangt.

In weiterer Ausgestaltung der Lrfindung ist vorgesehen, daß der Teilstrom der alkalihaltigen Ofenabgase durch Frischluft und/oder Wasser und/oder Zemenlrohgut gekühlt wird. Durch diese Maßnahme wird mit Vorteil eine schnelle Abkühlung des heißen Tcilgasstromes erzielt, so daß die durch die Kühlung kondensierten und verfestigten Alkalisalze in der Entstaubungsanlage abgeschieden werden. Anbackungen in der Teilstromzweigleitung werden dadurch vollständig vermieden. Durch die Zugabe von feinverteiltem Zementrohgut werden zusätzlich die Staubwiderstandswerte günstig beeinflußt, so daß die Elektroentstaubungsanlage im optimalen Bereich arbeitet und ein sehr guter Entstaubungseffekt gewährleistet werden kann.

In weitergehender Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens eine Teilmenge des vorerhitzten Zementrohgutes aus der nächsthöheren Zykionstufe des Schwebegasvorwärmers in das austragsseitige Ende des Gutabscheiders geleitet wird und die vereinigte Rohgutmenge in den Schwebegasvorwärmer zur Kalzinierung geführt wird. Da allgemein die Gefahr besteht, daß bei einem Ofenabgas mit sehr hohem Alkaligehalt auch die auf dem Zementrohgut angelagerte Alkalimenge hoch ist, und hierdurch Verklebungcn und Ansätze in der Auslassleitung des Gutabscheiders zu erwarten sind, wird im Schwebegasvorwärmer vorerhitztes alkaiifreies Rohgut in das Austragsende des Gutabscheiders gegeben, so daß durch den Mischeffckl beider Rohgutströme keine Verklebungen oder Ansätze in der Auslragsleitung des Gutabscheiders auftreten können.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Sinterofen vorgeschalteten Schwebegasvorwärmer für das Zementrohgut, mit einem Sintergutkühler und einem Gutabscheider, der über eine mit einer Zugabceinrichtung für Zememrohgut versehenen Gasleitung mit dem Sinterofen in Verbindung steht. Diese Anlage zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus. daß vor dem Gutabscheider und vor der Zugabeeinrichtung für das Zementrohgut aus der Ofenabgaslcitung eine Zweigleitung ausmündet, die unter Umgehung des Gutabscheiders in die vom Gutabscheider abgehende Gasleitung einmündet, die ihrerseits vorzugsweise über eine Entstaubungsanlage mit der Umgebung in Verbindung steht, und daß die Austragsleitung des Gutabschciders in die Steigleitung des Schwebcgasvorwärmers einmündet und in der Steigleitung des Schwebegasvorwärmers eine gesonderte Brcnncreinrichtung angeordnet ist sowie eine von der Heißluftscitc des Sintcrguikühlcrs abgehende Kühlerabluftleitung und ein Gutaustragsrohr des Schwebcgasvorwärmers. Durch diese konstruktive Maßnahme wird bei steigendem Alkaligehalt in den Ausgangsmaterialien lediglich eine vorgegebene Menge von alkalihaltigem Ofenabgas dem Gutabscheider zugeführt, während ein weiterer Teilstrom der alkalihaltigen Ofenabgase verworfen wird, so daß letztlich die Menge der in der Anlage verbleibenden Alkalien auf vorgegebene Grenzen eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann sich nur ein geringer Teil der Alkalien auf

ίο den feinverteilten Zementrohgutpartikeln anlagern, während der andere Teil durch Abkühlung zu Alkalipartikeln kondensiert. Die Zementrohgutpanikel verlassen den Gutabscheider über dessen Austragsleitung. Die sehr viel feineren festen Alkalipartikel verlassen den Gutabscheider zusammen mit den abgekühlten Gasen. Auf diese Weise ist es möglich, auch ein Zernentrohgui mit sehr hohem Alkaligehalt unter voller Ausnutzung des Wärmeinhalts der Ofenabgase so zu verarbeiten, daß das in den Sinterofen geführte vorerhitzte und kalziniertc Zementrohgut einen vorgegebenen Alkaligehalt aufweist, der quantitativ im Sinterofen verflüchtigt wird und aus der Anlage entfernt wird, so daß ein Zementklinker mit sehr niedrigem Alkaligehalt hergestellt werden kann. Der aus dem Gutabscheider von den Ofenabgasen unter Umständen mitgerissene Gutstaub beeinflußt in vorteilhafter Weise die Staubwiderstandswerte, so daß trotz eines hohen Alkalistaubanteils im Abgas ein optimaler Abscheideeffekt des Elektrofilters der Entstaubungsanlage erzielt wird.

jo In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Ofenabgasleitung unterhalb der Zugabeeinrichtung für Zementrohgut ein Gutvcrteiler angeordnet ist, und daß der Gutabscheider aus einem oder mehreren Zyklonen gebildet ist. Durch diese konstruktiven Maßnahmen

j5 wird in besonders einfacher Weise eine optimale Suspension des in die Ofenabgase zugegebenen Zementrohgutcs erreicht, eine optimale Wärmeübertragung des Wärmcinhalts der Ofenabgase auf die Zementrohgutpartikel erzielt, und ein hoher Abscheidegrad des aufgegebenen Zementrohgutes aus den alkalihaltigen Abgasen gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ist vorgesehen, daß in der Ofenabgasleitung und in der Zweigleitung vorzugsweise regelbare Klappen zur Einstellung des Gasmengenverhältnisses angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, das Mengenverhältnis des von den Ofenabgasen abgezweigten Teilstromes zu den dem Gutabscheider zugeführten Ofenabgasen so einzustellen, daß auch bei einer Erhöhung des Alkaligehalics im Ausgangsmaterial keine höheren Alkaliwerte im fertiggebrannten Zementklinker in Kauf genommen werden müssen.

Es ist jedoch auch mit Vorteil möglich, parallel zur Einstellung der Gasmengenverhältnisse oder gesondert hierzu die dem Gutabscheider zugeführte Zementrohgutmengc zu variieren, so daß trotz steigenden Alkaltgehalts im Ofenabgas weniger Alkalien mit dem aus dem Gutabscheider abgezogenen Zementrohgut in den Sinterofen gelangen.

bo In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ofenabgasleitung und die Zweigleitung unmittelbar aus dem Ofeneinlaufkopf ausmünden und die gesonderte Absperrorgane aufweisen. Dies ist insbesondere dann von Vorteii, wenn sich im Ofencin-

b^r, laufkopf des Sinterofens im Bereich der Zuführung des Rohguts in den Sinterofen in der Weise Ansätze gebildet haben sollten, daß eine unkontrollierte Menge von Sprühgul von den Ofenabgascn mitgerissen wird. In die-

scm Falle wird die Zweigleitung so weit abgesperrt, daß das Sprühgut nur in die zum Gulabscheider führende Ofenabgasleitung gelangt und dort gegebenenfalls mit dem aufgegebenen Rohgut in das System zurückgeführt wird. Hierdurch wird ein übermäßiger Siaubanlall an der Enistaubungseinrichtung und ein unerwünscht hoher Wärmcvcrlust vermieden.

Zahlreiche weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Besehreibung von Ausführungsbeispielen für eine Anlage zur thermischen Behandlung von alkaühaltigcni Zementrohgut näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zemcntproduktionsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei parallelen, aus mehreren Zyklonen bestehenden Schwchcgasvnrwärmcrn und mit einem aus zwei Abscheidezyklonen bestehenden Gutabscheider,

F i g. 2 eine Variante der Rohgutführung in der Anlage gemäß F i g. 1,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Rohgutführung in der Anlage gemäß F i g. 1.

Die in den Fig. I bis 3 schematisch dargestellte und in einer Teilansicht veranschaulichte Anlage zur thermischen Behandlung von alkalihaltigem Zementrohgut weist einen Drehrohrofen 1 mit Einlaufkopf 2 und zwei parallele, aus mehreren übereinander angeordneten Zyklonen 3 bestehende Schwebegasvorwärmer 4 auf. In die zu dem untersten Zyklon 3, IV eines jeden Schwebegasvorwärmers 4 führende Steigleitung 5 ist eine Kühlerabluftleitung 6 geführt, die mit einem nicht näher dargestellten Sinter-Gutkühler für das im Drehrohr t fertiggebrannte Zementrohgut in Verbindung steht. Die Zyklone 3 eines jeden Schwebegasvorwärmers 4 sind durch Gasleitungen 7, 8 derart miteinander verbunden, daß die Heißgase des untersten Zyklons 3,!V mittels eines nicht näher dargestellten Gebläses nacheinander durch die einzelnen Zyklone der Schwebcgasvorwärmer 4 geführt werden. Gutseitig sind die Zyklone 3 der Schwebegasvorwärmer 4 so miteinander verbunden, daß das den Vorwärmern jeweils aufgegebene Zementrohgut im Gegenstrom zu den aufsteigenden heißen Gasen bei 9,10 in die zu den Zyklonen 3,1 V; 3,111 führenden Gasleitungen 5,7 gegeben wird. Die Gut- und Heißgasströmung in den Schwebegasvorwärmern 4 ist durch jeweils unterschiedlich dargestellte Pfeile angedeutet. Durch die Bezugsziffern 3,1 bis 3,1V wird ebenfalls nur schematisch der Gutaustrag aus der jeweiligen Zyklonstufe verdeutlicht. Das in die zum Zyklon 3,1V führende Steigleitung bei 9 aufgegebene Zementrohgut wird mittels der Brenneinrichtungen 11 in der Schwebe kalziniert. Das Staubaustragsrohr des Zyklons 3,! V ist jeweils mit dem Ofeneinlaufkopf 2 verbunden.

Abgasseitig steht der Drehrohrofen 1 über den Ofeneinlaufkopf 2 mit einer Ofenabgasleitung 12 in Verbindung, die zu zwei Gutabscheidern 13 geführt ist, wobei die Gutabscheider als Zyklonabscheider ausgestaltet sind. Die Zyklonabscheider stehen ihrerseits über eine Gasleitung 30 mit einem Sprühturm 14, einem Elektrofilter 15 und einem nachgeschalteten Saugzuggebläse 16 in Verbindung. In den von den Zyklonabscheidern 13 zu dem Sprühturm 14 führenden Teil der Gasleitung 30 sind Frischluftleilungen 37 geführt, die von einem Gebläse 38 versorgt werden und unmittelbar hinter den Zyklonabscheidern in die Gasleitung einmünden. Unmittelbar neben der Ofenabgasleitung mündet aus dem Ofeneinlaufkopf 2 eine Zweigleitung 17 aus, die unter Umgehung der Gutabscheider 13 mit dem Sprühturm 14 und dem Elektrofilter 15 verbunden ist.

Die Aiistragsleitungen 26 der Gutabscheider 13 sind in die Gulaustragsrohre 28 der nächsthöheren Zyklonstufe 3,111 der Schwcbegasvorwürmer 4 geführt, die ih^r) rerseits in die untersten Zyklonstufen 3,1V bei 9 geführt sind.

Die Ofcnabgasleitung 12 weist kurz oberhalb der Ausmündung aus dem Ofenkopf 2 eine Zugabccinrichtung 18 für Zemenlrohgut und unterhalb der Zugabceinrichtung in der Ofenabgasleitung eine Prallplatte 19 auf. In der Zweigleitung 17 ist ebenfalls eine Zugabeeinrichtung 20 für Zcmentrohgui und eine Wasserbedüsungseinrichtung 21 angeordnet. Im Bereich der Ausmündung der Ofenabgaslcitung 12 und der Zweigleilung 17 aus dem Ofeneinlaufkopf 2 ist in jede dieser Leitungen eine Frischluftleitung 22, 23 geführt, die jeweils mit einem Frischluftgebläse 24, 25 in Verbindung steht.

Die Anlage zur thermischen Behandlung von alkalihalligem Zementrohgui gemäß Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber der Anlage gemäß F i g. 1 dadurch, daß die Austragsleitung 26 der Gulabscheider 13 mit den Austragsrohren 27 der untersten Zyklone 3,1V der Schwebegasvorwärmer 4 in Verbindung stehen. Die schematisch dargestellte Anlage gemäß Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber der Anlage gemäß Fig. 1 dadurch, daß das Gutaustragsrohr 28 der nächsthöheren Zyklonstufe 3,111 der Schwebegasvorwärmer 4 in das austragsseitige Ende 29 der Gutabscheider 13 geführt jo ist und die Austragsleitung 26 der Gutabscheider bei 9 in die zur untersten Zyklonstufe 3,1V führende Steigleitung 5 einmündet.

Durch eine entsprechende Schallung von in den Gutaustragsrohren 28 der nächsthöheren Zyklonstufe 3,111 j5 des Schwebegasvorwärmers sowie in den Austragsleitungen 26 der Gulabscheider angeordneten, nicht näher dargestellten Absperrorganen bekannter Bauart, kann die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Gutführung zwischen Schwebegasvorwärmer 4, Gutabscheider 13 und Drehrohrofen 1 in einer einzigen Anlage durchgeführt werden, so daß eine optimale Einstellung der Anlage auf jeden Betriebsfall möglich ist.

In der von den Gutabscheidern 13 zu dem Sprühturm 14 führenden Gasleitung 30 und in der Zweigleitung 17 sind Regelklappen 31,32 zur Einstellung der Abgasmengenverhältnisse des Sinterofens angeordnet. Gegenüber dem Ofeneinlaufkopf 2 sind die Ofenabgasleitung 12 und die Zweigleitung 17 mit besonderen Absperrorganen 33,34 versehen.

Die Arbeitsweise der schematisch dargestellten Anlage zur thermischen Behandlung von alkalihaltigem Zensentrohgut ist folgendermaßen:

Das den Schwebegasvorwärmern 4 aufgegebene und in den einzelnen Zyklonstufen 3,1; 3,11 bereits stark vorerhitzte Zementrohgut gelangt aus der nächsthöheren Zyklonstufe 3,111 bei 9 in die zum untersten Zyklon 3,1V führende Steigleitung 5, in die über die Kühlerabluftleitung 6 alkalifreic Kühlerabluft gelangt. Das in die Steigleitung 5 eingeführte Zementrohgut wird mit Hilfe der Brenneinrichtungen 11 einem gesonderten Brennprozeß unterzogen und wird nach einer weitgehenden KaI-zination aus der untersten Zyklonstufe 3,1V abgeschieden und in den Drehrohrofen 1 eingeführt. Im Drehrohrofen werden die im Zemenlrohgut enthaltenen Alkalien quantitativ verflüchtigt und gelangen mit dem Ofenabgas in die Ofenabgasleitung 12.

Zum Zwecke der wirtschaftlichen Nutzung des Wärmeinhalts der Ofenabgase werden diese über die

Ofenabgasleitung 12 den Guiabscheidern 13 zugeführt, wobei über die Zugabeeinrichtung 18 vorzugsweise 10% bis 15% der der Anlage zugeführlcn Gesamtrohgutmenge in die Abgasleitung 12 aus einem Vorratsbehälter 35 mit nicht naher dargestellter Dosiereinrichtung eingeführt wird. Um einen guten Wärmeübergang von den heißen Ofenabgasen auf das Zementrohgut zu erhalten, wird dieses mil Hilfe der Prallplatte 19 in der Ofenabgaslcitung 12 fein suspendiert und sieigi mit den Ofenabgasen zu den Guiabscheidern 13. wird in diesen abgeschieden und zusammen mit dem bereits weilgehend vorerhitzten Zementrohgut aus den Zyklonen 3,111 des Schwebegasvorwärmers 4 in die unterste Zyklonstufe 3,1V eingeführt. Die aus den Gutabscheidern 13 austretenden Heißgase, die mit noch weitgehend nebel- r> förmig vorliegenden Alkalien angereichert sind, werden mit Frischluft über das Gebläse 38 und die Frischluftleitung 37 so gekühlt, daß die Alkalien staubförmig von den Gasen zu dem Elektrofilter 15 mitgeschleppt werden können und Anbackungen in der Gasleitung 30, insbesondere am Guiabscheideraustritl vermieden werden.

Sollte der Alkaligehall in den Ofenabgasen infolge eines steigenden Alkaligehalts in den Ausgangsmaterialicn ebenfalls in unerwünschtem Maße ansteigen, so 2^r> wird über die Zweigleitung 17 ein Tcilstrom der alkalihaltigen Ofenabgase mit Hilfe der Regelklappen 31, 32 abgezweigt und ohne Berührung mit Zementrohgut unter Umgehung der Gutabscheider nach Durchströmen des Sprühturms 14 und des Elektrofilter 15 aus der Anlage entfernt. Damit die Zweigleitung 17 von klebrigen Alkali-Ansätzen befreit bleibt, wird über die Frischluftleitung 23 und das Frischluftgebläse 25 Frischluft eingeführt, so daß die Alkalien frühzeitig kondensieren und als Alkalisalzc mil den Ofenabgasen abgeführt wer- r> den können. Zweckmüßigerweise kann die Kondensation der Alkalien mit Hilfe von zerstäubtem Wasser wirksam unterstützt werden, welches über die Bedüsungseinrichtung 21 in die Steigleitung 17 eingeführt wird. Es ist auch vorteilhaft, die Kondensation der Alka- .to lien in den Gasen der Zweigleitung 17 durch Zugabe von Zemenlrohniehl zu begünstigen, womit gleichzeitig die Staubwiderslandsweric der Staubpartikel in der Weise günstig beeinflußt werden, daß eine optimale Abscheidung im Elektrofilter 15 erzielt wird, fiinc Anrci- v-, cherung der Ofenabgase mit Zementrohmehl kann auch über die einstellbaren Reflektoren 36 in den Austragsrohren 27 erfolgen, um die Suiubwiderstandswertc des alkalireichen Ofenstaubes für die Abscheidung im Elektrofilter 15 zu verbessern.

Die in der Ofenabgasleitung 12 den Guiabscheidern 13 zugeführten alkalihaltigen Ofenabgase können ebenfalls zur Beschleunigung der Alkali-Kondensation durch Zugabe von Frischluft über die Frischluftleitung 22 und das Frischluftgebläse 24 gekühlt werden.

Sollte es sich im Betrieb der Anlage herausstellen, daß die in den Gutabscheidern 13 abgeschiedenen Zementrohgutpartikel bereits so weitgehend kalziniert sind, daß sich eine zusätzliche Wärmebehandlung in der untersten Zyklonstufe 3,1V des Schwebegasvorwärmers 4 ho erübrigt, so wird dieser Rohgutanteil unter Umgehung der untersten Zyklonstufe gemeinsam mit dem aus dieser Stufe über das Austragsrohr 27 ausgctragenc Zementrohgut unmittelbar in den Drehrohrofen gegeben (vgl. F i g. 2). Sollte sich andererseits während des AnIa- μ genbetriebs der Alkaligchalt in den Ofenabgasen durch Veränderung des Alkaligehalts in den Ausgangsmaterialicn wesentlich erhöhen und die Gefahr bestehen, daß sich die Austragslcitung 26 der Gulabscheidcr 13 infolge der auf den Zementrohmehlpartikeln abgelagerten Alkalien zusetzen, so wird das aus der nächsthöheren Zyklonstufc3.1ll abgezogene Zementrohgut in das Austragsende 29 des Gutabscheiders 13 geführt und die Gesamirohgutmenge über die Austragsleitung 26 zur weiteren thermischen Behandlung in die unterste Zyklonstufe 3.1V der Schwcbegasvorwärmer 4 geführt (vgl. I- i g. 3).

Das erfindungsgemäße Verfahren zur thermischen Behandlung von Zcmcntrohgut mit einem hohen Alkaligehall isl nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel einer /ementproduktionsanlagc mit zwei parallelen Schwcbegasvorwärmern und vorzugsweise miltig angeordneten Gutabscheidern beschränkt, sondern es lassen sich die erfindungsgemäßen Verfahrcnsmerkma-Ie mit gleichen Vorteilen auch in einer Anlage mit nur einem Scliwebcgasvorwärmer und einem oder mehreren zugeordneten Gutabscheidern durchführen.

Hierzu 3 Blau Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur thermischen Behandlung von alkalihaltigem Zementrohgut in einer Zemeniproduktionsanlage, wobei das Gut in einem Vorwärmer, insbesondere Schwebegasvorwärmer mittels heißer Gase vorerhitzt und nach einer Ofensinierung in einen Gutkühler geleitet wird, und wobei den aus dem Sinterofen ausströmenden Ofenabgasen zwecks Niederschlagung von den in den Ofenabgasen verflüchtigten Alkalien Zementrohgut zugegeben wird, welches zusammen mit den Ofenabgasen in einen Gutabscheider geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom der diesem Gutabscheider zugeleiteten Ofenabgase vor dem Gutabscheider und vor Zugabe des Zementrohgutes abgezweigt und unter Umgehung dieses Gutabseheiders jnschiießend zusammen mit den aus dem Gutabscheider ausströmenden Ofenabgasen entstaubt und aus der Anlage entfernt wird, und daß das aus diesem Gutabscheider abgezogene Zementrohgut, vorerhitztes Gut aus dem Schwebegasvorwärmer und alkalifreie Heißluft des Gutkühlers zusammen mit einem gesondert zugegebenen Brennstoff in die Steigleitung des Schwebegasvorwärmers zur Kalzinierung eingeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom der alkalihaltigen Ofenabgase durch Frischluft und/oder Wasser und/oder Zementrohgut gekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des dem Gutabscheider zusammen mit den alkalihaltigen Ofenabgasen zugeführten Zementrohgutes S bis 25% der gesamten Rohguimenge, vorzugsweise jedoch 10 bis 15% beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dcß die dem Gutabscheider zugeführten alkalihaltigen Ofenabgase vor Zugabe des Zementrohgutes, vorzugsweise durch Frischluft gekühlt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gutabscheider austretenden Ofenabgase vorzugsweise unmittelbar am Austritt aus dem Gutabscheider gekühlt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Teilmenge des vorerhit/.ien Zementrohgutes aus der nächsthöheren Zyklonstufe des Schwebegasvorwärmers in das austragsseilige Ende des Gutabscheiders geleitet wird und die vereinigte Rohgutmenge in den Schwebegasvorwärmer zur Kalzinierung geführt wird.

7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Sinterofen vorgeschalteten Schwebegasvorwärmer für das Zementrohgut, mit einem Sintergutkühler und einem Gutabscheider, der über eine mit einer Zugabceinrichiung für Zement rohgut versehenen Gasleitung mit dem Sinterofen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, da 1.1 vor dem Gulabscheider (13) und vor der Zugabeeinrichtung (18) für das Zemcnlrohgut aus der Ofcnabgasleitung (12) eine Zweigleitung (17) ausmündet, die unter Umgehung des Gutabseheiders in die vom Gutabschekler abgehende Gasleitung (30) einmündet, die ihrerseits vorzugsweise über eine Entstaubungsanlage (15) mit der Umgebung in Verbindung steht, und daß die Austragsleitung (26) des Gutabscheiders (13) in die Steigleitung (5) des Schwebegasvorwärmers (4) einmündet und in der Steigleitung (5) des Schwebegasvorwärmers (4) eine gesonderte Brennereinrichtung (11) angeordnet ist sowie eine von der HeiCluftseite des Sintergutkühlers abgehende Kühlerabluftleitung (6) und ein Gutaustragsrohr (28) des Schwebegasvorwärmers (4).

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zweigleitung (17) wenigstens eine Zuführeinrichtung für Frischluft (23, 25) und/oder Wasser (21) und/oder mindestens eine Zugabeeinrichtung für Zementrohgut (20) angeordnet ist.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ofenabgasleitung (12) unterhalb der Zugabeeinrichtung (18) für Zementrohgut ein Gutverteiler (19) angeordnet ist, und daß der Gulabscheider (13) aus einem oder mehreren Zyklonen gebildet ist.

10. Anlage nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ofenabgasleitung (12) oder in der Zweigleitung (17) vorzugsweise regelbare Klappen (13,32) zur Einstellung des Gasmengenverhältnisses angeordnet sind.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ofenabgasleitung (12) unterhalb der Zugabeeinrichtung (18) für Zemnntrohgut eine Frischluftleitung (22) einmündet, die mit einem Gebläse (24) in Verbindung steht.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutabscheider (13) abgasscitig mit einem Frischluftgebläse (38) in Verbindung steht.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gutaustragsrohr (28) des Schwebegasvorwärmers (4) in das gutaustragsscitige Ende (29) des Gutabscheiders (13) geführt ist und dessen Austragsleitung (26) mit der Steigleitung (5) des Schwebegasvorwärmers (4) verbunden ist.

14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenabgaslcitung (12) und die Zweigleitung (17) unmittelbar aus dem Ofeneinlaufkopf (2) ausmünden und jeweils gesonderte Absperrorgane (33, 34) aufweisen.