DE2824223A1

DE2824223A1 - Anlage zur klinkerung in langoefen fuer halbtrockenes verfahren von feuchtem schlamm aus zementrohmischung

Info

Publication number: DE2824223A1
Application number: DE19782824223
Authority: DE
Inventors: Renato Bucchi
Original assignee: Italcementi SpA
Current assignee: Italcementi SpA
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1979-08-16
Also published as: NL7900993A; GB2015130B; CH631690A5; GB2015130A; DE2824223C2; DK56279A; US4530651A; DK158898B; FR2416874A1; DK158898C; IT7820187A0; LU80895A1; BE874065A; NL187680B; FR2416874B1; IT1110652B; NL187680C

Description

Firma 12AlOSfJEIiTI IPabbriche Riunite Oeraento S.p.A.

"Anlage zior Klinkerung in Langöfen für halb trockenes Yerfahren von feuchtem Schlamm aus Zementrohmischung".

In der Technologie des i-ortlandzements sind verschiedene Arten Anlagen zum Vorwärmen und Klinkern der trockenen, mehlartigen Zementrohmischung bekannt geworden, von denen sowohl die thermische v/irtschaftlichkeit und der einfache Aufbau(öfen für das Trockenverfahren mit SuspensionsVorwärmern) allgemein anerkannt sind.

Genauso interessant wegen des geringen Wärmeverbrauchs sind so-

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wohl die -fen länglicher bauart mit eingebauten kreuzförmigen Wärmerücksewinngeräten, als auch Gfen kurzer Bauart, die einen Vorwärmer mit beweglichem Rost benützen. Beiden Arten v;ird kleinstückiges Gut (J-ellets) zugeführt, welches durch Anfeuchten mit V/asser der trockenen Rohmischung in besonderen Pelletisiergeräten hergestellt wird (^elletsöfen für halbtrockenes Verfahren).

Die Abgase der Cfen für trockenes Verfahren mit Suspensionsvorwärmen haben einen erheblichen Wärmeinhalt, so daß sie oft noch zum Trocknen der Rohstoffe vor v/endbar sind und daher ein noch vorteilhafteres wirtschaftliches Zr^ebnis ermöglichen. V/iederum bieten die öfen für halbtrockenes Verfahren gegenüber den Ersteren den großen Vorteil, daß sie einen höheren Ausbeutungsgrad dank der größeren Kontinuierlichkeit ihres Betriebes gestatten.

Alle diese Anlagen sowohl für trockenes als auch für halbtrok_ kenes Verfahren sind aber dann nicht wirtschaftlich verwendbar, wenn die natürliche !Feuchtigkeit der Rohstoffe erfordert, daß ihre Behandlung (Aufmahlen und Homogenisieren) durch das sogenannte Nassverfahren erfolgt, wozu das Brennen eines wässrigen Schlammes der aufgemahlenen Rohstoffmischung gehört, in dem 28# bis 4-5;ö Wasser (je nach Art der Rohstoffe) enthalten sind, was einen starken Aufwand an thermischer Energie (zwischen 1250 und 1600 kOal je kg Klinker) bedingt.

Es sind heute noch zahlreiche, moderne, großzügig gebaute Anlagen in Betrieb, die nach diesem Verfahren mit einem derart hohen Verbrauch an thermischer Snergie arbeiten, daß ein zweck-

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mäßiger Umbau erforderlich wäre, damit ihr Betrieb wirtschaftlich wird.

Vorschläge, den nach dem Kassverfahren bereiteten, 23;-i bis >\-%o Wasser enthaltenden ,Schlamm in die Abgase eines Drehofens zu sprühen, um den Schlamm in kurzer Zeit in ein trockenes Pulver zu verwandeln, das dann in Suspension vorgewärmt und schließlich im Drehofen gebrannt werden soll, stoßen auf praktische Schwierigkeiten, die eine industriemäßige Entwicklung dieses Prinzips bisher verhindert haben.

Die Verfahren zur mechanischen Entfeuchtung des in Rede stehenden v/ässrigen Schlamms durch Filterung, haben bei Anwendung von Pressfiltern eine gewisse Verbreitung in der einschlägigen Industrie gefunden. Die dazu erforderlichen Anlagen bringen eine nicht geringe Aufgabe der wartung mit sich und haben den ITachteil, daß sie mehr oder v/eniger aussetzend arbeiten, so daß weitere Vorrichtungen für Behandlung, Zwischenlagerung und Zumessen des aufgehäuften Gutes mit einem restlichen Wassergehalt von Λ3/> bis 22/j den .Vressf iltern nachgeschaltet werden müssen, um es den folgenden Anlagen zur weiteren Behandlung, .Trocknung und Sinterung zuzuführen.

Letztere Verfahren lassen sich in zwei Hauptgruppen teilen:

a) Ein Trockner behandelt den verdickten Ausgangsstoff unter Ausnützung der Wärme der heißen Gase aus der Sinterung und/oder aus der Klinkerkühlanlage und/oder aus irgendwelcher anderen Wärme quelle, wodurch die liohmischung in ein kehl verwandelt wird, das als solches dann einer trennanlage mit Suspensionsvorwärmern zugeführt wird.

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b) jiins oder mehrere Pressen vorpressen das durch die Jilterung weiter verdickte Gut in kleine Zylinder, deren Länge ein Vielfaches des Durchmessers beträgt, die über einen Trichter einer Trocknungs- und ointerungsanlage (unter Verwendung eines Vorwärmers nit beweglichem Rost) zugeführt werden.

Diesen beiden Systemen haftet jedoch der liachteil an, daß ihre Arbeitsweise nicht einfach ist und daß - bein Umbau eines.bereits vorhandenen Ofens für nassverfahren - eine umfangreiche Änderung der Anlagen (Kürzung des Drehofens, Aufstellung von !Draggerüsten für die Suspensionsvorwärmer, oder des beweglichen Rostes) erforderlich wird, so daß sich der Umbau meistens als unwirtschaftlich erweist.

Die Erfindung stellt sich die Schaffung einer Anlage zur Aufgabe, die in der Lage ist, die oben erwähnten Probleme wirtschaftlich zu lösen und zwar insbesondere den Umbau vorhandener langer Drehöfen von herkömmlicher 3auart für das nassverfahren in andere öfen mit niedrigerem Wärmeverbrauch, die in der Folge kurz "Langöfen für voreingedampfte Pellets" genannt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage zum Klinkern in langen Pelletsöfen nach dem halbtrockenen .Verfahren von nassem Schlamm aus Zenientrohstoffen gelöst, die eine Einrichtung zur Teilentf euchtung vom nassen ochlamm mit 28# bis H-5% Wassergehalt, zumindest eine Presse zum Formen kleiner zylinderförmiger Stücke aus dem verdicktem. Gut und eine Trocknungsund uinterungseinrichtung mit Vorwärmer umfaßt, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teilentfeuchtungseinrichtung aus zumindest einer liegend angeordneten Trennschleuder besteht, die

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an einer Förderschnecke direkt angeschlossen ist, daß am Ausgang der Förderschnecke ein Eindampf- und Granulierzylinder direkt angeschlossen ist, dem zusammen mit den aus der Strangpresse kommenden, zylinderförmigen Stücken über eine Zumeßwaage trockenes mehlartiges Gut zugeführt wird und daß am Ausgang des Eindampf-Granulierzylinders der lange, mit eingebauten Wärmeaustauschern versehene Drehofen angeschlossen ist.

In der erfindungsgemäßen Anlage wird der wässrige Schlamm aus Zementrohstoffen, der nach dem herkömmlichen Nassverfahren aufgemahlen und homogenisiert wurde und daher 28;ί bis 4-5$ Wasser enthält, zuerst zugemessen und auf einen Wassergehalt von 18^ bis 22# durch Zentrifugation in kontinuierlich arbeitenden Maschinen verdickt, die an Einfachheit des Aufbaues und Wirtschaftlichkeit des Betriebes den heute in der Zementindustrie gebräuchlichen Filterpressen bei weitem überlegen sind.

Der so verdickte Brei ist an einer Strangpresse direkt angeschlossen, die kleine zylinderförmige durchmesserlange Stücke bildet und einer nachgeschalteten Vorrichtung abgibt. Um zu vermeiden, daß die frischen Oberflächen der zylinderförmigen Stücke bei der gegenseitigen Berührung aneinander haften bleiben, werden die Stücke sofort in pulverförmiges, trockenes Gut getaucht und darin umgerührt, welches ein Seil des aus den elektrischen Filter der Brennrichtung entnommenen Gutes sein kann.

Zugleich v/ird die anfängliche Feuchtigkeit des Gutes (18# bis 22# Wassergehalt) allmählich durch Verdampfung auf 9# bis 13# Wassergehalt verringert und die zylinderförmigen Stücke werden durch mechanische Einwirkung des Walzens auf einer schnellaufen-

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άβη Oberfläche in Kugelkörner verwandelt.

Dieser Arbeitsgang, den man "£indampf-Granulation nennen kann, erfolgt kontinuierlich in der oben erv/ähnten Vorrichtung, die aus einem zweckmäßigen, zylinderf örinigen, rotierenden Körper besteht, in dem (in gleicher Richtung wie die zylinderförmigen Körper bzw. Kugelkörner) Heißgase von in 3ezug auf Durchflußmenge und i'emperatur angemessenem './armeinhalt strömen, welche aus der Klinkerkühlanlage kommen und gegebenenfalls durch Gase aus dem Sinterungsprozess und/oder aus einer anderen beliebigen Wärmequelle ergänzt werden können.

Der transport der V/ärme und des Arbeitsgutes im Drehzylinder der Eindampf-Granuliervorrichtung wird durch eingebaute Y/ärmeaustauscher aktiviert, die dazu geeignet sind, das Arbeitsgut ohne Stöße oder plötzliches Abrutschen zu behandeln und dieses im ganzen Gasströmungsquerschnitt gleichmäßig zu verteilen.

Das Ausbleiben von otößen, plötzlichem, intermittierendem Abrutschen sowie auch von freiem (bzw. halbfreiem) Herunterfallen der Kugelkörner während ihrer Bewegung im Innern des Wärmeaustauschers verhindert bzw. vermindert das Brechen oder Zerstören der Kugelkörner und die Bildung großer Mengen von Staub, der dazu bestimmt ist, vom Drehofen von den diesen durchströmenden Gasen hinausgefördert zu werden.

Der Werkstoff, aus dem der Wärmeaustauscher in seinem stromabwärts tiefsten Abschnitt - der daher auch mit den heißesten Gasen in Berührung kommt - besteht, ist hitzebeständig und kann daher in Zonen mit Temperaturen bis 1050 - 1100 C angewandt werden.

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In diesem Wärmeaustauscher des Drehofens finden daher das VoIlaustrocknen, das Vorwärmen und die Abkühlung statt.

Eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen kombinierten Anlage für Schlammverdickung, oleichzeitige ^indampfung und Granulierung und anschließendes Brennen wird in der !Folge anhand der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Der wässrige Schlamm mit 28·ί bis 4-5?« Wassergehalt wird zugemessen und einer liegend angeordneten l'rennschleuder 1 zugeführt, bis auf 18>j bis 22;i Wassergehalt abgefeuchtet und dann einer kontinuierlich arbeitenden Strangpresse 2 direkt zugeführt, die aus der Hasse kleine zylindrische Stücke formt, deren Länge ihrem Durchmesser nahezu gleich ist. Daraufhin werden die kleinen zylindrischen Stücke in Berührung mit einem Teil des trockenen nehlartigen Gutes gebracht, welches dem elektrischen IPilter entnommen wird und in der Vorrichtung 3 ini Inneren des Eindampf-Granulierzylinders 5 zugemessen.

Eierher strömen aus der Klinkerkühlanlage 6, im Absetz- oder Zentrifugalfilter 7 grob entstaubte Warmluft und gegebenenfalls in der Kammer 9 durch Brennen eines beliebigen Brennstoffes erzeugte Heißgase mit einem Seil der oben erwähnten Warmluft zusammen·

Die vom Eindampf-Granulierzylinder 5 herauskommenden Körner gelangen über die Einfüllvorrichtung 10 zum Drehofen 11, in dessen Innerem kreuzweise angeordnete Wärmeaustauscher eingebaut sind. Der erzeugte Klinker wird schließlich in der Kühlanlage 6 abgekühlt.

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Die Hauptvorteile der eri/indunr^yenäfien kombinierten Anlage für Schlammverdickung, jleiciizeitige jJindampfung und Granulierung sowie s:-±3Chlie.'ieniles brennen von wässrigem Schlamm der Zementrohmischung als Ausgangsstoff sind folgende:

Die i^lrennschleudern 1 arbeiten kontinuierlich und bilden mit der Strangpresse und dem Eindarapf-Granulierzylinder eine Baueinheit, so daß damit die dreifache Aufgabe der IvLschungszufuhr, der Luftausschließunjj und der v'erdickung d-2S anfänglich Z&p bis 45.'ί V/asser enthaltenden Schlammes erfüllt wird.

beim Einsatz von ochlammverdickem und Filterpressen nach der bekannten i?echnik geht die Produktion absetzend stoßweise vorsieh. Dia dab-ai erzeugten brikettförmigen Stücke müssen zerkleinert, aufgehäuft, in der './aage zugemessen und über Luftausschließventile der Trocknungsanlage zugeführt v/erden. Der Betrieb der Luftausschließvorrichtungen erweist sich stets als unsicher wegen der Klebri^keit des behandelten Gutes, die bei dem verdickten Schlamm oft in Erscheinung tritt. Diese Betriebsunsicherheit infolge unerwünschten Lufteintrittes, geht unvermeidlich auf Hosten des thermischen Wirkungsgrades des Trocknungsvorganges.

Die Möglichkeit einer etwaigen Ausnutzung eines Teiles der erheblichen Wärme des vom Drehofen austretenden Rauches ist gegeben.

Äußerst einfach und entsprechend wirtschaftlich erweist sich der Umbau zur Verwandlung vorhandener Langdrehöfen für Nassverfahren mit erheblichen .; arme verbrauch, zu Langöfen für Halbtrockenverfahren, durch Aufstellung der aus Sentrifugalverdik-

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leer, Strangpresse und iSindampf-Granulierzylinder bestehenden Einheit an der Beschickungsseite des Langdrehofens und durch Ersetzen der in demselben Langdrehofen eingebauten Wärmeaustauscher (außer den vorzusehenden, neuen Yerbindungsrohrleitungen für die Gase). Mit diesen Änderungen wird der Wärmeverbrauch des Drehofens von 1250 - 1600 kCal je kg Klinker des
herkömmlichen Verfahrens auf nicht mehr als 920 kCal je kg
Klinker herabgesetzt.

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Leerseite

Claims

PA T Ξ Ii TANSPR U GHE

1* Anlage zur Klinkerung in langen Pellets-Drehöfen für halbtrokkenes Verfahren von feuchtem Schlamm aus Zementrohmischung, die eine !einrichtung zur Seilentfeuchtung von nassem Schlamm mit 28/3 bis 4-52 ϊ/assergehalt, zumindest eine Presse zum Formen kleiner zylinderförmiger Stücke aus dem verdickten Gut und eine Trocknungs- und Sinterungseinrichtung mit Vorwärmer umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilentfeuchtungseinrichtung aus zumindest einer liegend angeordneten I'rennschleuder (1) besteht, die an einer Strangpresse (2) direkt angeschlossen ist, daß am Ausgang der Strangpresse ein Eindampf- und Granulierzylinder (5) direkt angeschlossen ist, dem zusammen mit den aus der Strangpresse (2) kommenden, zylinderförmigen Stücken über eine Zumeßwaage (3) trockenes, mehlartiges Gut zugeführt v/ird und daß am Ausgang des Einäampf-Granulierzylinders (5) der lange, mit eingebauten Wärmeaustauschern (12) versehene Drehofen (11) angeschlossen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdampf-Granuliervorrichtung aus einem Drehzylinder (5) besteht, in dem in Gleichrichtung mit den kleinen, zylinderförmigen Stükken und mit dem mehlartigen Gut heiße Gase einströmen, die von der Klinkerkühlanlage (6), die am Ausgang des langen Drehofens (11) angeschlossen ist und/oder von einer anderen Wärmequelle (9) herstammen.
3'. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzy-

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linder (5) mit eingebauten i;ärr?.eaustauschorn versehen ist.
4-. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trockene, mehlartige Gut, das von der Zumeßv/aage (3) zugeführt wird, wenigstens zum Teil dem von den Abgasen des Drehofens (11) mitgenommenen Staub entnommen und in einen elektrostatischen Filter (4-) abgeschieden wird.
5. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Eindampf-G-ranuliersylinder (5) und im Drehofen (11) eingebauten V/ärineaustauscher so gebaut sind, daß sie das Arbeitsgut ohne 3töße und ohne intermittierendes Abrutschen desselben behandeln und es über den ganzen Durchströmungsquerschnitt der Gase gleichmäßig verteilen.