DE2648801C2 - Anlage zur Herstellung von Zement im Trockenverfahren - Google Patents
Anlage zur Herstellung von Zement im TrockenverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Zement im Trockenverfahren mit einem Drehrohrofen,
einer in Fließrichtung des Materials gesehen, vor dem Drehrohrofen angeordneten Verbrennungskammer,
einem ersten, mehrere Zyklonstufen enthaltenden Vorwärmer, in welchem entweder nur die Abgase des
Drehrohrofens oder die der Verbrennungskammer zirkulieren und einem zweiten, mehrere Zyklonstufen enthaltenden
Verwärmer, in welchem entweder nur die Abgase der Verbrennungskammer oder die des Drehrohrofens
zirkulieren.
Solche bekannten Anlagen sind in den deutschen Offenlegungsschriften
24 36 078 und 24 51 115 sowie in dem US-Patent 38 64 075 beschrieben. Die Abgase des
Drehrohrofens durchwandern mehrere Zyklonstufen des einen Vorwärmers und die Abgase der Verbrennungskammer
durchwandern die mehrere Zyklonstufen eines weiteren Vorwärmers, wobei wesentlich ist, daß
diese von unterschiedlichen Quellen stammenden Abgase stets getrennt voneinander geführt sind. Gleiches gilt
auch für das zu erwänr.ende und in die Verbrennungskammer
bzw. in den Drehrohrofen zu befördernde Rohmaterial. Dieses wird an keiner Stelle zwischen den beiden
separaten Vorwärmern miteinander vermischt oder ausgetauscht
Erst in der Verbrennungskammer werden die getrennt aufgewärmten Rohmaterial-Gruppen vereint
und gemeinsam entsäuert
Dieje bekannten Anlagen zur Herstellung von Zement im Trockenverfahren lassen keine bzw. keine teilweise
Kombination der beiden Vorwärmer-Gruppen bezüglich Erwärmung des Rohmaterials zu, insbesondere
können die beiden separaten Abgasströme nicht unterschiedlich hinsichtlich ihrer Wärmeenergie ausgebeutet
und verwendet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Kalorienbedarf einer Anlage zur Herstellung von
Zement im Trockenverfahren durch eine bessere Rückgewinnung der freien Wärme der Abgase zu reduzieren,
ohne daß es erforderlich ist, spezielle Rückgewinnungseinrichtungen vorzusehen, wobei insbesondere die freie
Wärme der Abgase zur Trocknung des Rohmaterials vor Einführung in den Vorwärmer gewonnen werden
kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß wenigstens eine Eingabestelle
für das Rohmaterial am obersten Ende des ersten Vorwärmers vorgesehen ist, durch welche die
Abgase strömen, daß der erste Vorwärmer im Bereich der ersten und/oder zweiten Zyklonstufe zweiwegig
ausgebildet ist, daß im Bereich der ersten und/ oder zweiten Zyklonstufe von jedem der beiden Zyklone jeweils
eine Abgabestelle für das vorgewärmte Rohmaterial vorgesehen ist, daß eine dieser zwischengeschalteten
Abgabestellen mit einem, in Fließrichtung der Gase gesehen, vor dem Bereich der ersten und/oder zweiten
Zyklonstufe gelegenen Zugang zum ersten Vorwärmer verbunden ist und daß die andere zwischengeschaltete
Abgabestelle mit einem am obersten Ende des zweiten Vorwärmers gelegenen Zugang verbunden ist, durch
welchen die Abgase strömen.
Vorteilhaft umfaßt die Anlage weiterhin einen Trockner, dessen Zugang mit dem Ausgang der Abgase des
zweiten Vorwärmers verbunden ist
Diese Ausbildung der Anlage gewährleistet, daß die wärmeenergiemäßig weniger ausgeschöpften Abgase
des zweiten Vorwärmers zur Vortrocknung der Rohmaterialien verwendet werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist der Ausgang für die Abgase des ersten mehrstufigen
Vorwärmers mit der Ansaugseite eines Gebläses verbunden, dessen Druckseite wiederum mit einem vertikalen
pneumatischen Beschickungsstrang verbunden ist,
welche die Eingabestelle für das Rohmaterial enthält,
wobei die oberste Stelle des Beschickungsstranges in wenigstens einen Zyklonvorwärmer mündet, welcher
den ersten mehrstufigen Vorwärmer mit Material beschickt Diese Ausbildung der Anlage ist möglich, da die
Abgase aus dem ersten Vorwärme.· wärmeenergiemäßig wesentlich stärker ausgebeutet sind als diejenigen
des 2. Vorwärmers, welche für die Vortrocknung des Rohmaterials verwendet werden.
Schließ'ich können die, in Fließrichtung des Materials
gesehen, vor den zwischengeschalteten Abgabestellen für das vorgewärmte Rohmaterial gelegenen Stufen des
ersten Vorwärmers dergestalt aufgeteilt sein, daß sie zwei, sowohl für die Abgase als auch für die Materialien,
unabhängige Kreisläufe bilden, welche unabhängig voneinander mit Rohmaterial beschickbar sind und die jede
ihre eigene Abgabestelle aufweisen.
Diese Ausbildung der Erfindung erlaubt, daß die den jeweiligen Kreisläufen zuzuleitenden Mdterialmengen
unterschiedlich geregelt werden können, und zwar im Hinblick auf einen optimalen Wärmeaustausch.
Die Erfindung nicht beschränkende Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel,
F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel, jeweils in schematischer Darstellung.
Die in F i g. 1 dargestellte Anlage umfaßt im wesentlichen einen ersten, mehrere Zyklonstufen enthaltenden
Vorwärmer 1, Γ, 2,2', 3 und 4 und einen zweiten, mehrere
Zyklonstufen enthaltenden Vorwärmer 32 und 36, sowie eine Verbrennungskammer 10, einen Drehrohrofen
12 und einen Klinkerkühler 14.
Der erste Vorwärmer weist 4 Stufen auf, wobei die ersten beiden Stufen zweiwegig ausgebildet sind und
jeweils die Zyklone 1, Γ bzw. 2,2' aufweisen. Die beiden anderen Stufen sind mit jeweils einem Zyklon 3 bzw. 4
ausgestattet. Der Zyklon 4 ist über ein Rohr 16 an den Auslaß der Verbrennungskammer 10 angeschlossen. Alle
übrigen Zyklone 3,2,2', 1 und Γ sind miteinander über
Rohre 18, 20, 22 und 22' verbunden, dergestalt, daß die Abgase der Verbrennungskammer 10 nacheinander die
Zyklone 4 und 3 durchströmen, sich dann in zwei Ströme aufteilen, welche parallel laufend einerseits die Zyklone
2 und 1 und andererseits die Zyklone 2' und Γ durchströmen, um dann im Auslaß der Zyklone 1 und Γ wieder
miteinander vereinigt zu werden. Diese/ Auslaßder Zyklone 1 und Γ ist mit der Saugseite eines Gebläses 24
verbunden, dessen Druckseite wiederum an eine pneumatische Versorgungsleitung 26 angeschlossen ist Das
obere Ende dieser Versorgungsleitung 26 ist mit zwei Zyklonen 28 und 28' verbunden, von denen jeder wiederum
mit einer der Leitungen 22 bzw. 22' verbunden ist.
Die Verbrennungskammer 10 wird über eine Leitung 30 mit Sekundärluft vom Klinkerkühler 14 versorgt und
ist mit Zuführungen für die Einspritzung von Brennstoff versehen.
Der zweite Vorwärmer weist zwei hintereinander angeordnete Zyklone 32 und 36 auf. Der Einlaß des Zyklons
32 ist mit einem Rohr 34 an die Abgaskappe des Drehrohrofens 12 angeschlossen. Der Auslaß des Zyklons
36 ist wiederum durch eine Leitung 38 mit einem für die Trocknung des Rohmaterials zu verwendenden
Trockners 40 verbunden.
Für die Zirkulation der Luft und der Abgase in der Gesamtanlage sind Sauggebläse 42 und 44 vorgesehen.
Ein Elektrofilter 46 sorgt für die Entstaubung der Abgase vor ihrem Austritt an die freie Atmosphäre durch das
Gebläse 48.
Am Ende des an dem KlinkerküJiler 14 grenzenden
Drehrohrofens 12 ist ein Brenner angeordnet, wobei ein Teil der zum Kühlen des Klinkers verwendeten Luft im
Drehrohrofen als Sekundärluft und der andere Teil zur Verbrennungskammer 10 geleitet wird.
Rohmaterial wird an der Eingabestelle F in die Versorgungsleitung
26 eingebracht und durch die aus dem ersten Vorwärmer austretenden Abgase pneumatisch
zu den Zyklonen 28 und 28' gefördert In diesen Zyklonen wird das Rohmaterial von den Abgasen getrennt
und in die Rohre 22 und 22' des ersten Vorwärmers eingebracht, wo sie wiederum durch die Abgase der
Verbrennungskammer 10 bis zu den Zyklonen 1 und Γ
mitgenommen werden. Das von den Abgasen in den Zyklonen 1 and Γ getrennte Rohmaterial wird in das
Rohr 20 eingeführt, wo es von neuem in den aus dem Zyklon 3 austretenden Abgasen der Verbrennungskammer
10 verteilt und danach in zwei, zu den Zyklonen 2 und 2' geführten Ströme aufgeteilt wird.
Das in Zyklon 2 abgeschiedene Rohmaterial wird in das die Zyklone 32 und 36 miteinander verbindende
Rohr 18' eingeführt, wo es mit den dort zirkulierenden Abgasen des Drehrohrofens 12 in Berührung kommt.
Danach gelangt es in Zyklon 36, von dort in das Rohr 34 und in den Zyklon 32, bevor es in die Verbrennungskammer
10 geleitet wird.
Nach dem Durchgang durch die Zyklone 32 und 36 werden die Abgase des Drehrohrofens zur Trocknung
des Rohmaterials in den Trockner 40 geleitet.
Durch diese Anordnung ist es möglich. Gase mit hoher
Temperatur zum Trocknen des Rohmaterials zu verwenden und für diesen Zweck folglich eine kleinere
Gasmenge als in den herkömmlichen Anlagen zu verwenden. Der thermische Wirkungsgrad dieses Verfahrens
ist also höher und deshalb nicht erforderlich, die Trocknungsgeräte überzudimensionieren, um dadurch
annehmbare Gasgeschwindigkeiten zu erreichen.
Bei der vorstehend näher beschriebenen Anlage treten beispielsweise die aus dem Zyklon 36 austretenden
Abgase in den Trockner mit einer Temperatur von ca. 640°C ein und verlassen ihn mit einer Temperatur von
ca. 1200C. Die Abgase der Verbrennungskammer 10 haben bei ihrem Austritt aus den Zyklonen 28 und 28'
eine Temperatur von ca. 190" C.
Wenn, wie in der hier beschriebenen Anlage der Fall, ein im Gegenstrom betriebener Klinkerkühler 14 verwendet
wird, wobei die gesamte Kühlluft als Sekundärluft im Drehrohrofen 12 und in der Verbrennungskammer
10 verwendet wird, ist der Kalorienbedarf der Gesamtanlage 10 — 12% niedriger als in einer herkömmlichen
Anlage.
Bei dem in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Anlage wird der erste Vorwärmer mit den
Zyklonen 1, Γ, 2,2', 3 und 4 durch die Abgase des Drehrohrofens
12 erhitzt, während die den zweiten Vorwärmer bildenden Zyklone 32 und 36 von den Abgasen der
Verbrennungskammer 10 durchströmt werden.
Wie bei der Anlage gemäß F i g. 1 wird auch hier das gesamte Rohmaterial an der Eingabestelle Fin die Versorgungsleitung
26 eingebracht und pneumatisch bis zur oberen Zyklonstufe des ersten Vorwärmers gefördert.
Am Auslaß der zweiten Zyklonstufe dieses Vorwärmers wird das Rohmaterial in zwei Gruppen aufgeteilt, von
denen die eine vor Einführung in die Verbrennungskammer 10 in den beiden letzten Zyklonstufen 3 und 4 des
Hi - .. 1 Ii
ersten Vorwärmers erhitzt wird, während die andere Gruppe vor ihrer Einführung in die Verbrennungskammer
to in der ersten Zyklonstufe 36 des zweiten Vorwärmers erhitzt wird. Am Auslaß der Verbrennungskammer
10 gelangt das gesamte Rohmaterial in den Zyklon 32 und danach in den Drehrohrofen 12. Die aus
dem Zyklon 36 austretenden Abgase werden im angeschlossenen Trockner 40 zur Trocknung des Rohmaterials
verwendet.
Das in der F i g. 3 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel der Anlage unterscheidet sich gegenüber
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen, abgesehen von der möglichen unterschiedlichen Zuordnung
der Abgase des Drehrohrofens 12 einerseits und der Verbrennungskammer 10 andererseits zu dem ersten rs
und zweiten Vorwärmer, dadurch, daß der obere Teil des ersten Vorwärmers mit den Zyklonstufen 62, 62', 1
und Γ streng zweigeteilt ausgebildet ist und darüber hinaus zwei Eingabestellen Fund F'für das Rohmaterial
vorgesehen sind, so daß zwei gänzlich voneinander getrennte Rohmaterialkreisläufe und Abgaskreisläufe vorhanden
sind.
Die Mengen des zugeführten Rohmaterials können dann mittels Dosiereinrichtungen 60 und 60' geregelt
werden, wobei die Zyklone 1, Γ, 62 und 62' sowie die Rohre 22, 22', 64 und 64' in Abhängigkeit von den dort
zirkulierenden Mengen des Rohmaterials dimensioniert sind.
Bei den vorbeschriebenen Anlagen kann anstelle des Klinkerkühlers 14 auch ein Drehkühler oder ein Rostkühler
verwendet werden.
Wird der Trockner 40 nicht mit Material gespeist, insbesondere während der V/artungszeiten für den Brecher,
kann er als Kühlkammer benutzt werden, wobei er dann mit Wasser-Zerstäubungsdüsen ausgerüstet ist
und welche zur Herabsetzung der Temperatur der aus dem Zyklon 36 austretenden Abgase dienen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
40
45
50
55
60
65
Claims (4)
1. Anlage zur Herstellung von Zement im Trokkenverfahren
mit einem Drehrohrofen einer in Fließrichtung des Materials gesehen vor dem Drehrohrofen
angeordneten Verbrennungskammer, einem ersten, mehrere Zyklonstufen enthaltenden
Vorwärmer, in welchem entweder nur die Abgase des Drehrohrofens oder die der Verbrennungskammer
zirkulieren und einem zweiten, mehrere Zyklonstufen enthaltenden Vorwärmer, in welchem entweder
nur die Abgase der Verbrennungskammer oder die des Drehrohrofens zirkulieren, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Eingabestelle (F, F') für das Rohmaterial am obersten Ende
des ersten Vorwärmers (1,1', 2,2', 3 und 4) vorgesehen ist, durch welche die Abgase strömen, daß der
erste Vorwärmer im Bereich der ersten und/oder zweiten Zyklonstufe (1, Γ, 2,2') zweiwegig ausgebildet
ist, daß im Bereich der ersten und/oder zweiten Zyklonstufe (1,1', 2,2',) von jedem der beiden Zyklone
(1,1', 2,2') jeweils eine Abgabestelle für das vorgewärmte
Rohmaterial vorgesehen ist, daß eine dieser zwischengeschalteten Abgabestellen mit einem,
in Fließrichtung der Gase gesehen, vor dem Bereich der ersten und/oder zweiten Zyklonstufe gelegenen
Zugang (18) zum ersten Vorwärmer verbunden ist und daß die andere zwischengeschaltete Abgabestelle
mit einem am obersten Ende des zweiten Vorwärmers (32,36 bzw. 50,52) gelegenen Zugang (18)
verbunden ist, durch welchen die Abgase strömen.
2. Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen Trockner (40) umfaßt,
dessen Zugang mit dem Ausgang der Abgase des zweiten Vorwärmers (32,36) verbunden ist.
3. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang
für die Abgase des ersten Vorwärmers (1, Γ, 2, 2', 3 und 4) mit der Ansaugseite eines Gebläses (24) verbunden
ist, dessen Druckseite wiederum mit einem vertikalen pneumatischen Beschickungsstrang (26)
verbunden ist, welcher die Eingabestelle (F) für das Rohmaterial enthält, wobei die oberste Stelle des
Beschickungsstranges (26) in wenigstens einen Zyklonvorwärmer (28 bzw. 28') mündet, welcher den
ersten Vorwärmer (1, Γ, 2, 2', 3 und 4) mit Material beschickt.
4. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die, in Fließrichtung
des Materials gesehen, vor den zwischengeschalteten Abgabestellen für das vorgewärmte Rohmaterial
gelegene(n) Stufe(n) (1,1', 2, 2', 62, 62') des ersten Vorwärmers dergestalt aufgeteilt sind, daß sie
zwei, sowohl für die Abgase als auch für die Materialien, unabhängige Kreisläufe bilJen, welche unabhängig
voneinander mit Rohmaterial beschickbar sind und die jede ihre eigene Abgabestelle aufweisen.
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