DE2820098A1

DE2820098A1 - Anlage fuer die verarbeitung von nassem schlamm aus zementrohstoffen zu portlandzementklinker

Info

Publication number: DE2820098A1
Application number: DE19782820098
Authority: DE
Inventors: Renato Bucchi
Original assignee: Italcementi SpA
Current assignee: Italcementi SpA
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1979-08-16
Also published as: IT1093501B; DE2820098C2; GB2014711A; BE874064A; DK56179A; LU80896A1; GB2014711B; FR2416873B1; IT7820186A0; NL7900991A; FR2416873A1; CH631691A5

Description

Pirma IiPALCEMSNTI Eabbriche Riunite Oemento S.p.A.

"Anlage für die Verarbeitung von nassem Schlamm aus Zementrohstoffen zu Portlandzementklinker".

In der Technologie des Portlandzements sind zahlreiche Anlagen zua Torwärmen und Brennen der trockenen Zementrohmischung bekannt geworden, die anerkannte Vorteile der Wärmeersparnis und der linfachheit des Aufbaues aufweisen.

Diese Anlagen sind aber dann nicht wirtschaftlich verwendbar, wenn die natürliche Nässe der Rohstoffe erfordert, daß ihre Behandlung (Aufmahlen und Homogenisieren) durch das sogenannte

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Kassverfahren erfolgt, wozu das Brennen eines wässrigen Schlammes der aufgemahlenen Rohstoffmischung gehört, in dem 28$ bis 4-5$ V/asser (je nach der Art der Rohstoffe) enthalten sind, was einen starken Verbrauch an thermischer Energie bedingt, der zwischen 1250 und 1600 kCal je kg Klinker liegt.

Zahlreich sind noch heute an sich moderne und großzügig gebaute Anlagen, die nach einem solchen Verfahren und mit einem derart hohen Energieverbrauch arbeiten, daß ein zweckmäßiger Umbau erforderlich wäre, damit ihr Betrieb wirtschaftlich wird.

Es sind Vorschläge und Versuche bekannt geworden, um den 28$ 4-5$ Wasser enthaltenden Schlamm aus Fortlandrohmischung, der im Kaßverfahren hergestellt wird, in die Abgase eines Drehofens zu sprühen, um den Schlamm in kurzer Zeit in ein trockenes Pulver zu verwandeln, welches dann in Suspension vorgewärmt und schließlich im Drehofen gebrannt werden soll.

Man weiß, daß praktische Schwierigkeiten und bescheidene Ergebnisse eine starke Verbreitung dieses Verfahrens verhindert haben.

Auch sind Verfahren zum Trocknen obengenannten wässrigen Schlamms durch Vakuum- bzw. Preßfilterung bekannt geworden. Preßfilter werden dabei am häufigsten verwendet, diese sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß sie nur in absetzender bzw. halbkontinuierlicher V/eise arbeiten und deswegen umständlich sind, daß weitere Behandlungsgeräte für das Zwischenlagern und Zumessen nachgeschaltet werden müssen, damit das so behandelte Gut zu einer Trocknungs- und Sinterungsanlage weitergeleitet werden kann. Es ist außerdem zu bemerken, daß die finanzielle Belastung für die Investierung in einer solchen Anlage sowie die Betriebs-

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und Y/artungskosten und die Kosten zum Pressfiltern des Schlamms die Kosten der thermischen Energie übersteigen, die für das Verdampfen des durch Filterung abgeschiedenen Wassers erforderlich sind, so daß das Verfahren nicht wirtschaftlich ist.

Die Erfindung hat zur Aufgabe die Schaffung einer Anlage, die in der Lage ist, die oben erwähnten Probleme wirtschaftlich zu lösen, und zwar insbesondere den Umbau vorhandener herkömmlicher Zementöfen für das Nassverfahren in andere Öfen hoher thermischer Wirtschaftlichkeit, die in der Folge kurz "für das HaIbnassverfahren" genannt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Anlage zur Verarbeitung von nassem Schlamm aus Zementrohstoffen mit 28$£ bis 4·5# Wassergehalt zu Portlandzement klinker gelöst, welche erstens eine Teilentwässerungsvorrichtung für den wässrigen Schlamm, aus welcher der teilentwässerte Schlamm einer Trockenvorrichtung zugeleitet wird, durch die aus einem Mehrzonenvorwärmeofen herkommende Gase in gleicher Richtung strömen, zweitens eine am Ausgang der Trockenvorrichtung aufgestellte Sntstaubungsvorrichtung, aus der das staubige GuJ? der ersten Vorwärmezone zugeleitet wird, drittens einen Drehofen, dem das in der letzten Vorwärmezone vorgewärmte Gut zugeleitet wird und welcher Drehofen am Eingang der letzten Vorwärmezone angeschlossen ist und schließlich eine am Ausgang des Drehofens aufgestellte Klinkerkühlanlage umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teilentwässerungsanlage für den wässrigen Schlamm zumindest aus einer horizontalen Trennschleuder besteht, die am Eingang zum Trockner direkt angeschlossen ist*

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Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird der wässrige Schlamm der nach dem Nassverfahren aufbereiteten, feingemahlenen und homogenisierten Rohmischung mit 28# bis H-5% Wassergehalt zuerst bis zu einer restlichen feuchtigkeit von 13# - 22# V/asser durch Schleudern in kontinuierlich arbeitenden Maschinen verdichtet, deren Betrieb viel einfacher und wirtschaftlicher ist, als die bisher in den Zementwerken gebräuchlichen Pressfilter (Verdikkungsverfahren).

Die so erhaltene, bis 18^- 22# Wasser verdickte Kasse wird einer thermischen Vorrichtung zugeleitet, in der folgende weitere Behandlungsvorgänge durchgeführt werden:

- Trocknung durch Verdampfung sowie mechanische und elektrostatische Entstaubung der abgesogenen Gase,

- Vorwärmen des getrockneten Pulvers in zwei Zyklonen, von denen der zweite auch als Sntstaubungsvorrichtung in der darauffolgenden Stufe arbeitet,

- Abkühlung des vorgewärmten trockenen Pulvers durch Behandlung in einem Reaktor, der mit einem als iSntstauber-Vorwärmer arbeitenden Zyklon (zweiter Zyklon der Vorstufe) versehen ist,

- Entkohlen und Klinkern xLer vorher abgekohlten Mischung, die aus dem vorgenannten Reaktor am Drehofen kommt,

- Kühlung des Klinkers in einer herkömmlichen Kühlanlage·

Der Reaktor ist entlang einer Leitung aufgestellt, die die aus dem Drehofen kommenden Abgase zu den Vorwärmestufen führt. Dem Reaktor selbst werden ebenfalls Heißgase, die in einer besonderen Brennkammer mittels irgendeinem beliebigen Kraftstoff er—

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zeugt werden, sowie Heißluft zugeführt, die von der Kühlanlage des Klinkers stammt.

Die Aufgabe des Heaktors besteht in der Herbeiführung der teilweisen Ab kohlung der vorgewärmten I-iischung und zugleich darin, den Abgasen die Durchflußmenge und die Temperatur zu sichern, die zum Trocknen des verdickten Schlammes angemessen sind.

Falls einer der Bestandteile der Rohmischung mit natürlich geringem Wassergehalt vorhanden ist, so kann er einzeln trockengemahlen v/erden und dann als Trockenpulver passend zugemessen und entweder der getrockneten Mischung in der ersten Vorwärmstufe oder der verdickten Kasse in der Trocknungsstufe zugegeben werden.

Eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage wird in der Folge anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 den Plan der Gesamtanlage,

Fig. 2 einen Abschnitt derselben Anlage, und

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach Linie III - III von Fig. 2.

Der Schlamm mit 28>% bis *V?% Wassergehalt wird zugemessen und einer liegenden Trennschleuder 1 augeführt, wo er auf 18$ bis 22# Wasser entfeuchtet und dann in gleichmäßigen Mengen (gegebenenfalls mit einem oder mehreren im Trockenverfahren aufbereiteten und in der Zumeßwaage 5 dosierten Bestandteilen der Hohmischung) dem Trockner 2 zugeführt wird, in dem die aus der ersten Vorwärmstufe 7 stammenden Gase in Gleichrichtung strömen.

Das getrocknete, feste und pulverige Gut wird von den Gasen in Suspension mitgenommen und dann in Zyklonentstaubungsvorrichtungen 3 und in einem Elektrofilter 4- von diesen abgeschieden.

Das Pulver wird dann (gegebenenfalls mit einem oder mehreren im Trockenverfahren aufbereiteten und in der Zumeßwaage 5 6ß~ trennt abgemesssenen Bestandteilen der Rohmischung) der Strömung der Abgase in der Leitung 6 zugeführt, die die zweite Vorwärmstufe 12 und die erste Vorwärmstufe 7 miteinander verbindet·

Das in 7 aufgefangene Gut gelangt zum Unterteil des Reaktors 8, wo es von den in der Kammer 9 erzeugten Abgasen in Suspension mitgenommen wird. In der Kammer 9 wird irgendein beliebiger Brennstoff und v/arme Brennluft verwendet, die aus der Klinkerkühlanlage 10, gegebenenfalls nach Entstaubung in einem Falloder in einem Zentrifugalabscheider 11 herströmt.

Die in der Kammer 9 erzeugten Abgase werden dem Reaktor tangential zugeleitet, wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich·

Vom Reaktor 8 gelangt das vorgewärmte Gut als Suspension zum Zyklon 12: hier wird es getrennt und dem Drehofen 13 zugeleitet, wo die völlige Entkohlung und die Klinkerung erfolgen.

Wenn besondere Verhältnisse es erfordern, erfolgt der Trocknungsvorgang unter teilweiser Ausnutzung eines mehr oder weniger großen Anteils der aus der Klinkerkühlanlage 10 kommenden Warmluft (siehe die mit Strichlinie gezeichnete Leitung 14).

Die Hauptvorteile der Anlage mit integrierten Vorgängen sind folgende:

Die Trennschleudern 1 arbeiten in kontinuierlichem Verfahren

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und können wie eine Einheit in den Trockner eingeschaltet werden, wobei sie die dreifache Aufgabe als Verdicker, Förderer und Luftausschalter erfüllen (Letzteres ist wegen des im Innern des Trockners herrschenden Unterdrucks erforderlich).

Somit wird es möglich, die Zumessung des Schlammes mit 28^ p Wassergehalt am Eingang der Trennschleudern vorzusehen.

V/erden dagegen nach dem bekannten Verfahren Pressfilter als Schlammverdicker eingesetzt, so erfolgt die Arbeit stoß-, d.h. chargenweise; die entstandenen Kuchen müssen zerkleinert, angehäuft, gewichtsmäßig zugemessen und der Trocknungsanlage über Luftausschaltventile zugeleitet v/erden. Der Betrieb der Luftausschaltorgane ist bei einem klebrigen Stoff, wie der verdickte Schlamm.oft einer ist, stets unregelmäßig; der nicht einwandfreie Betrieb geht unvermeidlich auf Kosten des thermischen- Wirkungsgrades des Trocknungsvorganges v/egen unerwünschten Lufteintrittes.

Es ist die höglichkeit geboten, einen oder mehrere Bestandteile der Rohmischung in Form trockenen Pulvers dem Trockner 2 oder der Leitung 6, die zur ersten Vorwärmstufe 7 führt, zuzuleiten, falls solche Bestandteile v/egen geringer natürlicher Feuchtigkeit oder bei Verwendung als Korrektoren besser im Trokkenverfahren aufgemahlen werden sollen.

Folgende Verwendungen sind möglich:

- die erhebliche Hitze der Ofengase läßt sich verwenden zum Trocknen des verdickten Schlammes, nachdem sie zur Vorkalzinierung und zum Vorwärmen der getrockneten Mischung verwendet worden ist; .

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ίο

- ein Teil der 'Jarmluft aus der Klinkerkühlanlage läßt sich als 3rennluft im Reaktor der Vorkalzinierung verwenden;

- ein weiterer Teil derselben V/arinluft kann nötigenfalls als zusätzliches Srocknungsgas im Trockner 2 Verwendung finden.

Die '.,'irkungsweise des Reaktors der Vorkalzinierung erlaubt, die Menge des dem Drehofen zuzuführenden Brennstoffes zu vermindern, wodurch auch die thermische Beanspruchung der feuerfesten Verkleidung und die Temperatur in der Sinterzone herabgesetzt werden. Außerdem verringert sich auch die Verdunstung flüchtiger Bestandteile vom 2renngut und die Größe ihres Anreicherungsvorganges im Innern des Brennsystems.

Der Umbau vorhandener Brennöfen für Naßverfahren zu öfen für Halbnaßverfahren ist äußerst einfach und angemessen wirtschaftlich, da der V/ärmebedarf von den bisher üblichen Vierten von 1250 bis 1600 kCal je kg Klinker auf nicht mehr als 950 kCal .je kg Klinker herabgesetzt wird.

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Claims

ΡΑΪΕ Κ TAN SPRÜCHE

i·^; Anlage zur Verarbeitung von nassem Schlamm aus Zementrohstoffen mit 28$ bis 45i» Wassergehalt zu Portlandklinker, welche erstens eine Teilentwässerungsvorrxchtung für den wässrigen Schlamm, aus welcher der teilentwässerte Schlamm einer Trockenvorrichtung zugeleitet wird, durch die aus einem Kehrzonenvorwärmeofen herkommende Gase in gleicher Richtung strömen, zweitens eine am Ausgang der Trockenvorrichtung aufgestellte Sntstaubungsvorrichtung, aus der das staubige Gut der ersten Vorwärmzone zugeleitet wird, drittens einen Drehofen, dem das in der letzten Vorwärmzone vorgewärmte Gut zugeleitet wird und welcher Drehofen am Eingang der letzten Vorwärmzone angeschlossen ist, und schließlich eine am Ausgang des Drehofens aufgestellte Klinkerkühlanlage umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teilentwässerungsanlage für den wässrigen Schlamm zumindest aus einer horizontalen Trennschleuder (1) besteht, die am Eingang zum Trockner (2) direkt angeschlossen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des Trockners (2) eine Zumeßwaage (5) angeschlossen werden kann, die zur Zugabe zumindest eines zusätzlichen Korrektionsbestandteiles in I?orm eines trockenen Pulvers dient..

3· Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßwaage (5) wahlweise an das Vorwärmsystem angeschlossen werden kann· - -

4-. Anlage nach Anspruch 1, durch einen Reaktor (8) zur teilweisen

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ORIGINAL INSPECTED

Abkohlung des aus der ersten Yorwärrastufe (7) kommenden pulverigen Gutes gekennzeichnet, welcher Reaktor (3) in der den Drehofen (13) lait der letzten Vorwärinstufe (12) verbindenden Leitung eingebaut ist.

5« Anlage nach Anspruch A-, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktor (8) heiße Gase zugeführt werden, die in einer Brennkammer (9) unter Verwendung von aus der Klinkerkiihlanlage (10) herströmenden Warmluft als Brennluft erzeugö werden.

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