DE2719348B2 - Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk mit niedrigem Schwefelgehalt - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk mit niedrigem SchwefelgehaltInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk mit niedrigem Schwefelgehalt
durch thermische Behandlung mittels heißer Gase in oxidierender Atmosphäre im Drehrohrofen unter
Gegenstromführung von Ofenatmosphäre und Beschikkung,
wobei zur Erzeugung von heißen Gasen Brennstoffe verwendet werden, die nur geringe Mengen
an SO2 und SOj freisetzen.
Die Herstellung von weichgebranntem Kalk mit hoher Reaktivität aus Kalkstein oder Hydratkalk erfolgt
zunehmend im Drehrohrofen, obwohl er gegenüber einem Schachtofen einen höheren Wärmeaufwand hat,
da er eine bessere und gleichmäßigere Kalkqualität liefert Eine weitere Forderung für solchen Kalk, der
insbesondere zu Stahlerzeugung verwendet wird, ist ein
K'T'nger Schwefelgehalt. Der Schwefelgehalt stammt
,·ύ!Γ, fiberwiegenden Teil aus dem Schwefelgehalt der
verwendeten Brennstoffe. Der Schwefelgehalt des
^brannten Kalks wird in erster Linie durch die
'■/.--v.™ Jung schwefelarmer Brennstoffe niedrig gehalten
(Zement - Kalk — Gips, Nr. 2, 1969, S. 75 bis 81). Die Verwendung von schwefelarmen Brennstoffen, die
teurer sind als schwefelreichere, belastet das Verfahren jedoch kostenmäßig, insbesondere im Minblick auf den
höheren Wärmeaufwand. Aus der FR-PS 14 87 240, US-PS 29 41 791 und DE-PS 6 18 872 ist es bekannt.
Brennstoffe mittels Mantelbrennern oder Manteldüsen in den Ofen einzubringen. Es ist auch bekannt, den
Schwefelgehalt des gebrannten Kalks dadurch niedrig zu halten daß das Brennen in neutraler oder reduzierter
Atmosphäre erfolgt (DE-PS 11 08 603). Dabei kann der
am Austragsende angeordnete Zentralbrenner mit Sauerstoffunterschuß betrieben werden und ein Teil des
Sauerstoffs an einer späteren Stelle über Mantelöffr.ungen in den Ofen geleitet werden (CS-PS 1 27 978). Bei
einer Arbeitsweise in neutraler oder reduzierender Brennatmosphäre besteht jedoch die Gefahr von
Temperaturschwankungen und örtlichen Überhitzungen, wenn das Sauerstoffangebot schwankt. Deshalb
muß der Ofen gegen das Eindringen von Falschluft sehr gut abgedichtet werden. Aber selbst eine aufwendige
Abdichtung kann das Eindringen von Falschluft nicht vollständig verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hochreaktiven, weichgebrannten Kalk, zu erzeugen, der
einen geringen Schwefelgehalt hat, wobei die Brennstoffkosten und der apparative Aufwand niedrig
gehalten werden.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß zur Erzeugung der heißen
Gase in den Drehrohrofen Brennstoffe eingebracht werden, die, bezogen auf den Heizwert, unterschiedliche
Mengen an SO2 und SO3 freisetzen, mit der Maßgabe, daß in den oberen Teil des Drehrohrofens über
Mantelbrenner der Brennstoff eingebracht wird, der eine höhere Menge an SO2 und SO3 freisetzt und in den
unteren Teil des Drehrohrofens der Brennstoff eingebracht wird, der eine geringere Menge an SO2 und SO3
freisetzt. Der obere Teil des Drehrohrofens beginnt am Beschickungsende und erstreckt sich in Richtung des
Austragsendes, während der untere Teil am Austragsende beginnt und sich in Richtung des Beschickungsendes
erstreckt. Der über die Mantelbrenner in den oberen Teil des Drehrohrofens eingebrachte Brennstoff kann
gasförmig sein. Es ist auch möglich, festen, staubförmigen Brennstoff über die Mantelbrenner einzubringen.
Weiterhin ist es möglich, einen Teil des Brennstoffes in fester Form in das Beschickungsende des Drehrohrofens
zu chargieren, wenn dieser wenig SO2 und SOj freisetzt. Der in den unteren Teil des Drehrohrofens
chargierte Brennstoff kann über Mantelbrenner oder einen Zentralbrenner oder beide Arten von Brennern
eingebracht werden. Der Brennstoff kann ebenfalls gasförmig, flüssig oder staubförmig sein. Es ist auch
möglich, davon einen Teil oder den gesamten Brennstoff in Form von stückigem Brennstoff vom Austragsende
her pneumatisch oder mechanisch einzuschleudern und auf der Beschickung zu verteilen, wenn dieser wenig
SO2 und SO) freisetzt. Die zur Verbrennung der kohlenstoffhaltigen Brennstoffe erforderlichen sauerstoffhaltigen
Gase — im allgemeinen Luft — können vollständig über die Mantelbrenner bzw. den Zentralbrenner
eingebracht werden. Es kann jedoch auch ein Teil der sauerstoffhaltigen Gase — insbesondere bei der
Chargierung von festem Brennstoff in die Beschickung des Drehrohrofens — über Mantelrohre eingebracht
werden.
Der zulässige Schwefelgehalt der Brennstoffe richtet
sich nach den Anforderungen, die an den Schwefelgehalt des gebrannten Kalks gestellt werden, und nach den
Mengen an SO2 und SO3, die aus den Brennstoffen
freigesetzt werden. Bei der Verwendung von festen Brennstoffen werden die freigesetzten Mengen an SO2
und SO3 von der Basizität der vorliegenden Asche, d. h. ihrem Verhältnis von CaCVSiO2. in der Weise beeinflußt,
daß bei einem höheren Verhältnis von CaCVSiO2 eine geringere Menge an SO2 und SO3 freigesetzt wird und
umgekehrt. Dieses Verfahren kann auch durch basische Zusätze entsprechend beeinflußt werden. Auch der
Unterschied in der freigesetzten Menge an SO2 und SO3
zwischen den im oberen Teil und unteren Teil des Drehrohrofeps eingesetzten Brennstoffen richtet sich
nach der vom Kalk aufgenommenen Schwefelmenge und dem gewünschten Schwefelgehalt im Kalk. Unter
dem Ausdruck Mantelbrenner und Mantelrohre sind radial angeordnete Brenner oder Rohre zu verstehen,
die den Ofenmantel durchdringen und deren Austrittsöffnungen etwa in der Mitte des Querschnitts des Ofens
liegen und etwa parallel zur Längsachse des Ofens angeordnet sind.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß in den unteren Teil des Drehrohrofens
ein Brennstoff eingebracht wird, der mindestens 30% weniger an SO2 und SO3 freisetzt. Dadurch wird ein
geringer Schwefelgehalt im Kalk erzielt und es ist möglich, im oberen Teil des Drehrohrofens Brennstoffe
einzusetzen, die relativ große Mengen an SO2 und SO3
freisetzen.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Brennstoff, der eine höhere Menge an SO2 und SO3
freisetzt, in den oberen Teil des Drehrohrofens eingebracht wird, der die Länge vom Beschickungsende
bis zu der Stelle umfaßt, an der 50 bis 90%, vorzugsweise 80 bis 90%, des CO2- bzw. des
Hydratwasserinhaltes ausgetrieben sind. Dadurch wird erreicht, daß von den größeren Mengen an freigesetztem
SO2 und SO3 pro Heizwert-Einheit des Brennstoffes
wenig Schwefel vom Kalk aufgenommen wird.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die zur Verbrennung der Brennstoffe benötigten
sauerstoffhaltigen Gase über Mantelrohre und/oder Mantelbrenner in geregelten Mengen derart eingeleitet
werden, daß die Temperatur der Beschickung über die Länge der Calcinierzone auf eine Temperatur von 900
bis 11000C, vorzugsweise 950 bis 10500C, eingestellt
wird. Dadurch wird ein guter hochreaktiver, weichgebrannter Kalk mit geringem Schwefelgehalt erzeugt.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Länge der Calcinierzone auf mindestens 50%,
vorzugsweise 55 bis 70%, der Ofenlänge eingestellt wird. Bei dieser Länge werden besonders gute
Ergebnisse erzielt. Bei einer Aufgabe der Beschickung im stark vorgewärmten Zustand kann die Länge der
Calcinierzone etwa 90% betragen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen hauptsächlich darin, daß es unter Verwendung von Brennstoffen, die
relativ große Mengen an SO2 und SO3 freisetzen, möglich ist, einen hochreaktiven, weichgebrannten Kalk
mit geringem Schwefelgehalt zu erzeugen und dadurch die Brennstoffkosten und den apparativen Aufwand
niedrig zu halten.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk mit niedrigem Schwefelgehalt durch thermische
Behandlung mittels heißer Gase in oxidierender Atmosphäre im Drehrohrofen unter Gegenstromführung
von Ofenatmosphäre und Beschickung, wobei zur Erzeugung von heißen Gasen Brennstoffe
verwendet werden, die nur geringe Mengen an SO2 und SO3 freisetzen, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der heißen Gase in den Drehrohrofen Brennstoffe eingebracht werden, die,
bezogen auf den Heizwert, unterschiedliche Mengen an SO2 und SO3 freisetzen, mit der Maßgabe, daß in
den oberen Teil des Drehrchrofens über Mantelbrenner der Brennstoff eingebracht wird, der eine
höhere Menge an SO2 und SO3 freisetzt und in den unteren Teil des Drehrohrofens der Brennstoff
eingebracht wird, der eine geringere Menge an SO2
und SO3 freisetzt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Teil des Drehrohrofens
ein Brennstoff eingebracht wird, der mindestens 30% weniger an SO2 und SO3 freisetzt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff, der
eine höhere Menge an SO2 und SOj freisetzt, in den oberen Teil des Drehrohrofens eingebracht wird, der
die Länge vom Beschickungsende bis zu der Stelle umfaßt, an der 50 bis 90%, vorzugsweise 80 bis 90%,
des COr bzw. des Hydratwasserinhaltes ausgetrieben sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbrennung der
Brennstoffe benötigten sauerstoffhaltigen Gase über Mantelrohre und/oder Mantelbrenner in geregelten
Mengen derart eingeleitet werden, daß die Temperatur der Beschickung über die Länge der Calcinierzone
auf eine Temperatur von 900 bis 11000C, vorzugsweise 950 bis 1050°C, eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Calcinierzone auf
mindestens 50%, vorzugsweise 55 bis 70%, der Ofenlänge eingestellt wird.
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