DE2719348C3

DE2719348C3 - Verfahren zur Herstellung von gebranntem Kalk mit niedrigem Schwefelgehalt

Info

Publication number: DE2719348C3
Application number: DE2719348A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Eichberger; Horst 6392 Neu-Anspach Steinhöfel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1977-04-30
Filing date: 1977-04-30
Publication date: 1983-04-28
Also published as: AU3514678A; ES469199A1; GB1569956A; US4220631A; IT1094503B; IT7822535A0; CA1092785A; AT370060B; ATA244478A; DE2719348B2; MX148016A; LU79561A1; DE2719348A1; AU519938B2; PH14218A; PT67965A; ZA781319B; BR7802700A; PT67965B

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 SO₃ 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 geringer Schwefelgehalt. Der Schwefelgehalt stammt zum überwiegenden Teil aus dem Schwefelgehalt der verwendeten Brennstoffe. Der Schwefelgehalt des gebrannten Kalks wird in erster Linie durch die Verwendung 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 Hinblick auf den höheren Warmeaufwand. 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 ί Schwefelgehalt des gebrannten Kalks dadurch niedrig zu halten, daß das Brennen in neutraler oder reduzierender Atmosphäre erfolgt (DE-PS 11 08 603). Dabei kann der am Austragsende angeordnete Zentralbrenner mit Sauerstoffunterschuß betrieben werden und ein Teil des

lu Sauerstoffs an einer späteren Stelle über Mantelöffnungen in den Ofen geleitet werden (CS-PS 1 27 ?78). Bei einer Arbeitsweise in neutraler oder reduzierender Brennatmosphäre besteht jedoch die Gefahr von Temperaturschwankungen und örtlichen Überhitzun-

H gen, 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,

Jo daß in den oberen Teil des Drehrohrofens, der die Länge vom Beschickungsende bis zu der Stelle umfaßt, an der 50 bis 90%, vorzugsweise 80 bis 90%, des CO₂-Inhaltes ausgetrieben sind, 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 Aus-ίο tragsendes, während der untere Teil am Austragsende beginnt und sich in Richtung des Beschickungsei les 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. 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. Die zur Verbrennung der kohlenstoffhaltigen Brennstoffe erforderlichen sauerstoffhaltigen Gase — im allgemeinen Luft — können vollständig über die Mantelbrenner bzw. den Zentralbrenner eingebracht werden.

■»5 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

bo Brennstoffen werden die freigesetzten Mengen an SO₂ und SO3 von der Basizität der vorliegenden Asche, d. h. ihrem Verhältnis von CaO/SiO2, in der Weise beeinflußt, daß bei einem höheren Verhältnis von CaO/SiO₂ 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

Drehrohrofens 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, ί 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 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

Patentansprüche:

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 Drehrohrofens, der die Länge vom Beschickungsende bis zu der Stelle umfaßt, an der 50 bis 90%, vorzugsweise 80 bis 90%, des CO₂-Inhaltes ausgetrieben sind, über Mantelbrenner der Brennstoff eingebracht wird, der eine höhere Menge 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 dem Anspruch 1 oder 2, 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.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Calcinierzone auf mindestens 50%, vorzugsweise 55 bis 70%, der Ofenlänge eingestellt wird.