DE2716454A1

DE2716454A1 - Cement calcining plant using precalcining chamber - for which pipe carries charge directly to drum furnace during start up

Info

Publication number: DE2716454A1
Application number: DE19772716454
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1977-04-14
Publication date: 1977-11-03
Also published as: SE7604394L; DE2716454B2

Abstract

Plant for heat treating fine materials, esp. for mfg. cement, using a multicyclone preheater; a precalcining chamber fed with fuel and air from the clinker cooler; and a rotary drum furnace. The exhaust gas ducts from both the drum furnace and the precalcining chamber lead to the lowest preheater cyclone, from which the charge travels via a pipe to the drum furnace; whereas the charge leaving the second lowest cyclone flows into the precalcining chamber. A pipe leads directly from the precalcining chamber to the drum furnace, and is used to carry the charge during start up of the plant or in the event of breakdowns. The precalcining chamber pref. has the shape of a cyclone with a tangential inlet for air flowing from the cooler, and an upper fuel inlet. Formation of undesirable deposits baking onto the walls of the precalcining chamber during start-up or breakdowns is obviated.

Description

Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut Plant for the heat treatment of fine-grained goods

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere zur erstellung von Zement, enthaltend einen mit den Abgasen eines nachgeschalteten Drehrohrofens beheizten, mehrstufigen Zyklonvorwärmer sowie eine mit Brennstoff und Kühlerabluft versorgte Vorkalzinierkammer, deren Abgasleitung ebenso wie die Ofenabgasleitung in die unterste Zyklonstufe des Vorwärmers einmündet, wobei die Gutaustragsleitung der zweituntersten Zyklonstufe mit der Vorkalzinierkammer und die Gutaustragsleitung der untersten Zyklonstufe mit dem Drehrohrofen verbunden ist. The invention relates to a system for the heat treatment of fine-grained Good, especially for making cement, containing one with the exhaust gases downstream rotary kiln heated, multi-stage cyclone preheater and a Pre-calcining chamber supplied with fuel and cooler exhaust air, its exhaust pipe just like the furnace exhaust pipe opens into the lowest cyclone stage of the preheater, the material discharge line of the second lowest cyclone stage with the precalcining chamber and the material discharge line of the lowest cyclone stage is connected to the rotary kiln is.

Um bei der Wärmebehandlun vcn feinkörnigem Gut, insbesondere bei der Herstellung von Zement, den Drehrohrofen möglichst weitgehend von der für die Kalzination des Gutes erforderlichen Wärmearbeit zu entlasten und ihn dadurch kleiner dimensionieren zu können, ist es bekannt, dem Drehrohrofen eine Vorkalzinierkammer vorzuschalten, in der das bereits in mehreren Stufen des Zyklonvorwärmers vorgewärmte Gut noch weiter erhitzt (und dadurch weitgehend kalziniert) wird, ehe es anschließend in den Drehrohrofen gelangt. Dieser Vorkalzinierkammer müssen Brennstoff und ein die Verbrennung ermöglichendes Verbrennungsmedium mit ausreichendem Sauerstoffgehalt zugeführt werden. In order to heat-treat fine-grained goods, especially for the production of cement, the rotary kiln as much as possible from that for the To relieve calcination of the required heat work and thereby make it smaller To be able to dimension, it is known to add a precalcining chamber to the rotary kiln upstream, in which the cyclone preheater has already been preheated in several stages Well, it is further heated (and thus largely calcined) before it is then subsequently enters the rotary kiln. This pre-calcining chamber must have fuel and a Combustion enabling medium with sufficient oxygen content are fed.

Es ist bekannt, der Vorkalzinierkammer als gasförmiges Verbrennungsmedium entweder Ofenabgase, Kühlerabluft oder ein Gemisch von Ofenabgasen und Kühlerabluft zuzuführen. It is known to use the precalcination chamber as a gaseous combustion medium either furnace exhaust gases, cooler exhaust air or a mixture of furnace exhaust gases and cooler exhaust air to feed.

Die vorliegende Erfindung betrifft den Fall, daß die Vorkalzinierkammer ausschließlich mit Kühlerabluft als Verbrennungsmedium versorgt wird, während die Ofenabqase nicht der Vorkalzinierkammer, sondern (zusammen mit den Abgasen der Vorkalzinierkammer) der untersten Zyklonstufe des Zyklonvorwärmers zugeleitet werden. Eine derartige Anlage ist in ihrem grundsätzlichen Aufbau beispielsweise durch die DT-OS 23 60 580 bekannt. The present invention relates to the case that the precalcining chamber is supplied exclusively with cooler exhaust air as the combustion medium, while the Kiln exhaust gas not from the pre-calcining chamber, but (together with the exhaust gases from the pre-calcining chamber) be fed to the lowest cyclone stage of the cyclone preheater. Such a one The basic structure of the system is, for example, the DT-OS 23 60 580 known.

Bei dieser bekannten Anlage wird das aus der zweituntersten Zyklonstufe ausgetragene Gut in die Vorkalzinierkammer eingetragen, dort durch den zusätzlich eingeführten Brennstoff unter Verwendung von Kühlerabluft als Verbrennungsmedium weiter erhitzt und dann zusammen mit den Abgasen der Vorkalzinierkammer ausgetragen. Der das vorerhitzte Gut mit sich führende Abgasstrom der Vorkalzinierkammer tritt zusammen mit dem Ofenabgasstrom in den Zyklon der untersten Stufe des Vorwärmers ein. Das hier abgeschiedene Gut gelangt anschließend in den Drehrohrofen. In this known system, this is from the second lowest cyclone stage discharged goods are entered in the pre-calcining chamber, there by the additional imported fuel using cooler exhaust air as the combustion medium further heated and then discharged together with the exhaust gases of the precalcining chamber. The exhaust gas flow of the pre-calcining chamber, which carries the preheated material with it, enters together with the furnace exhaust gas flow into the cyclone of the lowest stage of the preheater a. The material separated out here then goes into the rotary kiln.

Bei einer derartigen Anlage treten sowohl im Anfahrbetrieb als auch bei Betriebsstörungen (etwa einem Ausfall der Ventilatoren durch Stromunterbrechung) erhebliche Probleme auf. Im Anfahrbetrieb gelangen zwar bereits beträchtliche Gutmengen in die Vorkalzinierkammer; die der Vorkalzinierkammer zugeführte Kühlerabluftmenge bzw. deren Temperatur und Gasgeschwindigkeit sind jedoch so niedrig, daß ein einwandfreier pneumatischer Austrag des Gutes aus der Vorkalzinierkammer in die unterste Zyklonstufe des Vorwärmers nicht gewährleistet ist. Entsprechendes gilt - unter Umständen in noch verstärktem Maße - bei einem etwa durch eine Stromunterbrechung bedingten Ausfall der Ventilatoren während des Betriebes. In diesen Fällen besteht daher die Gefahr der Bildung größerer Gutansammlungen in der Vorkalzinierkammer mit allen dadurch bedingten möglichen Folgeerscheinungen (Anbackungen an den Wänden der Vorkalzinierkammer, Schwierigkeiten, nach größeren Gutansammlungen den Normalbetrieb wieder herzustellen usw.). In such a system occur both in start-up and in the event of malfunctions (e.g. a failure of the fans due to a power interruption) significant problems. In start-up operation, there are already considerable amounts of material into the pre-calcining chamber; the amount of cooler exhaust air supplied to the pre-calcining chamber or their temperature and gas velocity are so low that a perfect Pneumatic discharge of the material from the pre-calcining chamber into the lowest cyclone stage the preheater is not guaranteed. The same applies - under certain circumstances in even more so - with one for example due to a power failure conditional failure of the fans during operation. In these cases there is hence the risk of large accumulations of material in the pre-calcining chamber with all the possible sequelae caused by this (caking on the walls the pre-calcining chamber, difficulties, normal operation after large accumulations of material restore, etc.).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Schwierigkeiten eine Anlage der eingangs genannten Art (mit einer ausschließlich durch Kühlerabluft versorgten Vorkalzinierkammer) so auszubilden, daß auch im Anfahrbetrieb sowie bei Betriebs störungen unerwünschte Gutansammlungen in der Vorkalzinierkammer vermieden werden. The invention is therefore based on the problem of avoiding of these difficulties a system of the type mentioned at the beginning (with an exclusively pre-calcining chamber supplied by exhaust air from the cooler) in such a way that also in start-up operation as well as undesirable accumulations of material in the pre-calcining chamber in the event of malfunctions be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorkalzinierkammer eine im Anfahrbetrieb und bei Störungsfällen wirksam werdende, unmittelbar mit dem Drehrohrofen verbundene Gutaustragsleitung aufweist. This object is achieved according to the invention in that the precalcining chamber one that takes effect during start-up and in the event of malfunctions, directly with the Has rotary kiln connected Gutaustragsleitung.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage erfolgt daher - insoweit in Übereinstimmung mit dem eingangs geschilderten Stand der Technik - im Normalbetrieb der Anlage der Gutaustrag aus der Vorkalzinierkammer rein pneumatisch, nämlich mit den Abgasen der Vorkalzinierkammer. Im Anfahrbetrieb und bei Störungsfällen - allgemeiner gesagt, immer dann, wenn die Gasgeschwindigkeit in der Vorkalzinierkammer für einen pneumatischen Austrag des gesamten Gutes nicht ausreicht -erfolgt dagegen ein teilweiser oder vollständiger Gutaustrag durch Schwerkraftwirkung, nämlich durch eine die Vorkalzinierkammer unmittelbar mit dem Drehrohrofen verbindende Gutaustragsleitung. Auf diese Weise werden die ohen geschilderten, bei der bekannten Anlage im Anfahrbetrieb und bei Störungsfällen auftretenden Schwierigkeiten zuverlässig vermieden. In the case of the system according to the invention, there is therefore - to that extent in agreement with the state of the art described at the beginning - in normal operation of the plant Material discharge from the pre-calcining chamber purely pneumatically, namely with the exhaust gases the pre-calcining chamber. During start-up and in the event of malfunctions - more generally, whenever the gas velocity in the precalcining chamber for a pneumatic Discharge of the entire goods is not sufficient - on the other hand, there is a partial or Complete discharge of material by gravity, namely through a pre-calcining chamber Material discharge line connecting directly to the rotary kiln. In this way the above-mentioned, with the known system in start-up operation and with Failures occurring difficulties reliably avoided.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Erläuterung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. Appropriate refinements of the invention are the subject of the subclaims and are illustrated in conjunction with the explanation of one in the drawing Embodiment described.

In der Zeichnung zeigen Fig.1 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Anlage; Fig.2 eine Perspektivansicht der Vorkalzinierkammer der Anlage gemäß Fig.1. In the drawing, FIG. 1 shows a schematic representation of an inventive System; FIG. 2 is a perspective view of the precalcining chamber of the plant according to FIG.

Die zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere zur Herstellung von Zement, dienende Anlage enthält einen Drehrohrofen 8 sowie einen von den Zyklonen 2, 3, 4 und 5 gebildeten mehrstufigen Zyklonvorwärmer. Der Drehrohrofen 8 ist mit dem Zyklon 5 der untersten Zyklonstufe über eine Ofenabgasleitung 6 verbunden. For the heat treatment of fine-grained goods, especially for production of cement, serving plant contains a rotary kiln 8 and one of the cyclones 2, 3, 4 and 5 formed multi-stage cyclone preheaters. The rotary kiln 8 is with connected to the cyclone 5 of the lowest cyclone stage via a furnace exhaust gas line 6.

Weiterhin enthält die Anlage eine Vorkalzinierkammer 7, die mit der Gutaustragsleitung 30 des Zyklons 4 (d.h. der zweituntersten Stufe des Zyklonvorwärmers) verbunden ist und deren Abgasleitung 33 ebenso wie die Ofenabgasleitung 6 in den Zyklon 5 einmündet. Furthermore, the system contains a precalcining chamber 7, which with the Material discharge line 30 of cyclone 4 (i.e. the second lowest stage of the cyclone preheater) is connected and the exhaust pipe 33 as well as the furnace exhaust pipe 6 in the Zyklon 5 opens.

In den unteren Bereich der Vorkalzinierkammer 7 mündet eine Kühlerabluft-Zuleitung 32 eines dem Drehrohrofen 8 nachgeschalteten Kühlers 18 ein. Weiterhin ist die Vorkalzinierkammer 7 im unteren Bereich mit einem Gutsammeltrichter versehen, der in eine Gutaustragsleitung 34 mündet, die zum Einlauf 9 des Drehrohrofens 8 führt. A cooler exhaust air feed line opens into the lower area of the pre-calcining chamber 7 32 of a cooler 18 connected downstream of the rotary kiln 8. There is also the precalcining chamber 7 is provided in the lower area with a material collecting funnel which flows into a material discharge line 34 opens, which leads to the inlet 9 of the rotary kiln 8.

Brennstoff wird aus einem Vorratsbehälter 21 der Vorkalzinierkammer 7 über die Leitung 20 und dem Drehrohrofen 8 über die Leitung 22 zugeführt. Das Gut wird in die vom Zyklon 3 zum Zyklon 2 führende Gasleitung bei 1 aufgegeben. Fuel is drawn from a storage container 21 in the precalcining chamber 7 via line 20 and the rotary kiln 8 via line 22. That Well is given up in the gas line leading from cyclone 3 to cyclone 2 at 1.

Die Gutaustragsleitung des untersten Zyklons 5 des Vorwärmers ist mit 27 bezeichnet; sie mündet ebenso wie die Gutaustragsleitung 34 der Vorkalzinierkammer 7 in den Einlauf 9 des Drehrohrofens ein.The Gutaustragsleitung of the lowest cyclone 5 of the preheater is designated by 27; it opens like the material discharge line 34 of the pre-calcining chamber 7 into the inlet 9 of the rotary kiln.

Die dargestellte Anlage enthält weiterhin eine an die Ofenabgasleitung 6 unterhalb einer darin vorgesehenen drosselartigen Verengung sowie oberhalb der Einmündungen der Gutaustragsleitungen 27, 34 angeschlossene by-pass-Leitung 10, die dazu dient, einen einstellbaren Teil der Ofenabgase abzuziehen, um die darin enthaltenen Verunreinigungen, wie Alkalien und Chloride, zu entfernen. The system shown also includes a furnace exhaust line 6 below a throttle-like constriction provided therein and above the Junctions of the crop discharge lines 27, 34 connected by-pass line 10, which is used to extract an adjustable part of the furnace exhaust gases in order to reduce the to remove contaminants such as alkalis and chlorides.

Der über die by-pass-Leitung 10 angeschlossene Anlagenteil enthält einen Abscheider 11, einen Kühlventilator 12, eine Kühlkammer 13, einen Elektrofilter 14, einen Ventilator 15, einen Staubbunker 16 sowie einen Kamin 28.The system part connected via the by-pass line 10 contains a separator 11, a cooling fan 12, a cooling chamber 13, an electrostatic precipitator 14, a fan 15, a dust bunker 16 and a chimney 28.

Die in Fig.1 veranschaulichte Anlage enthält weiterhin noch einige übliche Elemente w? 2 die Antriebseinrichtung 17 für den Drehroh-ofen, einen in die Kühlerabluft-Zuleitung 32 eingeschalteten Entstaubungszyklon 19, einen Elektrofilter 24 sowie ein Gebläse 23 zum Abzug eines Teiles der Kühlerabluft, weiterhin einen Brecher 25 sowie eine Fördereinrichtung 26. The system illustrated in Figure 1 still contains some usual items w? 2 the drive device 17 for the rotary kiln, one in the cooler exhaust air supply line 32 switched on dedusting cyclone 19, an electrostatic precipitator 24 and a fan 23 for extracting part of the cooler exhaust air, furthermore one Crusher 25 and a conveyor device 26.

Die Vorkalzinierkammer 7 ist in Fig.2 in größerem Maßstab veranschaulicht. Die im einzelnen nicht dargestellten, im unteren Teil des zylindrischen Kammermantels angeordneten Brenner sind mit 31 bezeichnet. The precalcining chamber 7 is illustrated on a larger scale in FIG. The not shown in detail, in the lower part of the cylindrical chamber jacket arranged burners are denoted by 31.

Das in den oberen Zyklonstufen (enthaltend die Zyklone 2, 3 und 4) des Vorwärmers vorgewärmte Gut tritt durch die Gutaustragsleitung 30 in die Vorkalzinierkammer 7 ein. In dieser mit Brennstoff (Leitung 20) und Kühlerabluft (Leitung 32) versorgten Kammer wird das Gut weiter erhitzt und kalziniert. Zusammen mit den Abgasen verläßt das stark erhitzte und weitgehend kalzinierte Material die Vorkalzinierkammer 7 durch die Leitung 33, kommt im Zyklon 5 noch mit den heißen Ofenabgasen (zugeleitet über die Leitung 6) in Berührung und gelangt dann nach Abscheidung im Zyklon 5 über die Gutaustragsleitung 27 in den Drehrohrofen 8, wo in bekannter Weise das Fertigbrennen erfolgt. The one in the upper cyclone stages (containing cyclones 2, 3 and 4) The material preheated by the preheater passes through the material discharge line 30 into the pre-calcining chamber 7 a. In this with fuel (line 20) and cooler exhaust air (line 32) supplied In the chamber, the material is further heated and calcined. Leaves together with the exhaust gases the strongly heated and largely calcined material enters the pre-calcining chamber 7 through the line 33, still comes in the cyclone 5 with the hot furnace exhaust gases (supplied via the line 6) and then passes over in the cyclone 5 after separation the Gutaustragsleitung 27 in the rotary kiln 8, where the final burning in a known manner he follows.

Während im Normalbetrieb somit der gesamte oder zumindest größte Teil des Gutes pneumatisch aus der Vorkalzinierkammer 7 ausgetragen wird, stehen hierfür sowohl im Anfahrbetrieb als auch bei Betriebsstörungen (Ventilatorausfall) nicht ausreichende Gasmengen bzw. Gasgeschwindigkeiten in der Vorkalzinierkammer 7 zur Verfügung. During normal operation, the entire or at least the largest Part of the material is pneumatically discharged from the pre-calcining chamber 7, stand for this both during start-up and in the event of malfunctions (fan failure) Insufficient gas quantities or gas velocities in the pre-calcining chamber 7 available.

Sinkt in dieser Vorkalzinierkammer 7 der Gasdurchsatz unter einen bestimmten Mindestwert, so fällt ein größerer Teil des Gutes - im Extremfalle das gesamte Gut - aus dem Gasstrom aus und verläßt die Vorkalzinierkammer 7 über die Gutaustragsleitung 34. Es gelangt dann durch diese Gutaustragsleitung 34 unmittelbar in den Drehrohrofen 7. Auf diese Weise werden störende Materialansammlungen in der Vorkalzinierkammer 7 sowohl im Anfahrbetrieb als auch bei etwaigen Betriebsstörungen mit Sicherheit vermieden.If the gas throughput drops below one in this precalcining chamber 7 certain minimum value, then a larger part of the good falls - in extreme cases that entire material - from the gas stream and leaves the precalcination chamber 7 on the Material discharge line 34. It then passes through this material discharge line 34 directly in the rotary kiln 7. In this way, disturbing accumulations of material in the Precalcining chamber 7 both during start-up and in the event of any operational malfunctions certainly avoided.

LeerseiteBlank page

Claims

Claims (1st plant for the heat treatment of fine-grained goods, in particular for the production of cement, containing one with the exhaust gases downstream rotary kiln heated, multi-stage cyclone preheater and a Pre-calcining chamber supplied with fuel and exhaust air from the cooler, its exhaust pipe just like the furnace exhaust pipe opens into the lowest cyclone stage of the preheater, the Gutaustraqsleitung the second lowest cyclone stage with the precalcination and the material discharge line of the lowest cyclone stage is connected to the rotary kiln is that the precalcination chamber (7) one that takes effect during start-up and in the event of malfunctions, directly with the Has rotary kiln (8) connected product discharge line (34).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the cyclonic formed precalcining chamber 7 in the lower chamber area into the material discharge line (34) opening material collecting funnel and a preferably tangentially connected one Has cooler exhaust air supply line (32) and in the upper chamber area with a fuel supply (20, 31), a Gutzuleitung (30) and a preferably tangentially connected Exhaust pipe (33) is provided.

3. Plant according to claim 1, characterized in that the furnace exhaust line (6) one for branching off an adjustable part of the furnace exhaust gases for the purpose of removal the impurities contained therein, such as alkalis and chlorides, serving by-pass line (10) is connected.

4. Plant according to claim 3, characterized in that the by-pass line (10) below a throttle-like constriction of the furnace exhaust gas line (6) and above the confluence of the crop discharge lines (27, 34) of the pre-calcining chamber (7) and the lowest cyclone stage (5) is connected to the furnace exhaust gas line (6).