DE3123998C2 - Method and device for the heat treatment of fine-grained material - Google Patents
Method and device for the heat treatment of fine-grained materialInfo
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- DE3123998C2 DE3123998C2 DE19813123998 DE3123998A DE3123998C2 DE 3123998 C2 DE3123998 C2 DE 3123998C2 DE 19813123998 DE19813123998 DE 19813123998 DE 3123998 A DE3123998 A DE 3123998A DE 3123998 C2 DE3123998 C2 DE 3123998C2
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- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
- F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
- F27B7/2033—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones with means for precalcining the raw material
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Material, vorzugsweise Zementrohmehl, zum Vorkalzinieren unter Zuführung von Teilsekundärluft aus einem Kühler und Abgasen aus dem Hochtemperaturbereich. Ziel der Erfindung ist es, den Kalzinierprozeß zu verbessern und gleichzeitig den Bauaufwand zu verringern. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Vorrichtung bei einem hohen Kalzinierungsgrad des Materials, universell einsetzbar, auch bei Verwendung von festen und minderwertigen Brennstoffen, bei unkompliziertem Anfahrverhalten und Erzielung langer Ausbrandstrecken zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Teilsekundärluftmenge aus dem Kühler als Tertiärluft in einer Drallströmung der Kalzinierzone zugeführt. Heiße Abgase aus der Sinterzone werden als Teilstrom von unten axial der Kalzinierzone und in einem zweiten Teilstrom nach der Kalzinierung zugeführt. Das vorgewärmte Material sowie der Brennstoff werden im Kalzinierbereich vorzugsweise in die Drallströmung aufgegeben. Die Erfindung ist sowohl für einen einflutigen als auch zweiflutigen Vorwärmer einsetzbar.The invention relates to a method and device for the heat treatment of fine-grained material, preferably cement raw meal, for pre-calcining with the supply of partial secondary air from a cooler and exhaust gases from the high temperature range. The aim of the invention is to improve the calcining process and at the same time to reduce the construction costs. The object of the invention is to create a method and device with a high degree of calcination of the material, universally applicable, even when using solid and inferior fuels, with uncomplicated start-up behavior and achieving long burnout distances. According to the invention, the partial amount of secondary air from the cooler is supplied to the calcining zone as tertiary air in a swirl flow. Hot exhaust gases from the sintering zone are fed as a partial flow axially from below to the calcining zone and in a second partial flow after the calcination. The preheated material and the fuel are preferably fed into the swirl flow in the calcining area. The invention can be used for both a single-flow and double-flow preheater.
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Material, vorzugsweise Zementrohmehl, insbesondere zum Calcinieren mit direkter Zuführung einer vom Kühler abgezogenen Teilsekundärluftmenge in die Calcinierzone und Vermischung mit den Abgasen aus dem Hochtcmperaturbercich.The invention relates to a method and the associated device for the heat treatment of fine-grained Material, preferably cement raw meal, in particular for calcining with direct supply of a Partial amount of secondary air withdrawn from the cooler into the calcining zone and mixing with the exhaust gases the high temperature range.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristics of the known technical solutions
Es ist bekannt, daß zur besseren Vorbereitung des Rohstoffes auf den Klinkerbrennprozeß in einem Drehrohrofen mit vorgeschaltetem Wärmetauscher die Calcinierung des Rohstoffes in einem separatem Calcinierrcaktor durchgeführt wird. Die Calcinierreaktoren sind mit einer oder mehreren Brennstoffeintragsvorrichtungen ausgerüstet. Durch Zufuhr von Brennstoff bzw. Wärmeenergie in den Calcinierreaktor ist es möglich, eine Dckarbonisalion des aufgegebenen Rohstoffes bis zu 90% zu erreichen. Danarh erft'gt die weitere Wärmcbchandlung des vorcalcinierten Materials in einem Sintcrrcakior. beispielsweise einem Drehrohrofen, während die Abgase des Drchrohrofcns und des Calcinierrcakiors zur Vorwärmung des Rohmaterials verwendet werden.It is known that to better prepare the raw material for the clinker burning process in a rotary kiln with an upstream heat exchanger, the raw material is calcined in a separate calcining reactor is carried out. The calcining reactors are equipped with one or more fuel feed devices equipped. By supplying fuel or thermal energy to the calcining reactor, it is possible to To achieve a Dckarbonisalion of the abandoned raw material up to 90%. Then the further heat treatment is carried out of the precalcined material in a sintering chamber. for example a rotary kiln while the exhaust gases from the tubular furnace and the calciner can be used to preheat the raw material.
Aus der DE-AS 25 10 312 ist bekannt, die Dekarbonation nicht in einem gesonderten Calcinierreaktor. sondern in dem Gaskanal zwischen dem Drehrohrofen und dem nuchgeschalteten Wärmeiauschersystem durchzuführen. Dabei wird die erforderliche Verbrennungsluft durch den Drehrohrofen und über eine separate Gasleitung aus dem Kühler einer Verbindungsleitung zugeführt und dort gemischt.From DE-AS 25 10 312 it is known that the decarbonation does not take place in a separate calcining reactor. but to be carried out in the gas duct between the rotary kiln and the switched-on heat exchanger system. The required combustion air is fed through the rotary kiln and via a separate gas line fed from the cooler to a connecting line and mixed there.
Gemäß der DE-OS 24 16 528 erfolgt die Calcinierung des Materials in einem konisch-zylindrischen Calcinierreaktor, in dem ebenfalls eine Mischung der Ofenabgase mit der Kühlerabluft erfolgt.According to DE-OS 24 16 528, the calcination takes place of the material in a conical-cylindrical calcining reactor, in which also a mixture of the furnace exhaust gases takes place with the cooler exhaust air.
Nachteilig bei diesen Vorrichtungen ist. daß eine niedrige Sauerstoffkonzentration durch die Vermischung der Ofenabgase mit der Sekundärluftmenge beim Ausbrand des Brennstoffes in dem separaten Calcinierreaktor vorliegt. A disadvantage of these devices is. that a low Oxygen concentration due to the mixing of the furnace exhaust gases with the amount of secondary air during burnout of the fuel is present in the separate calcining reactor.
Aus der DK-OS 24 3b 079 ist bekannt, bei einem /weifluligcii Vorwärmer eine Flut mit den Abgasen des Drehriihrofens und die andere Flut mit den Abgasen des Calcinierreaktors zu betreiben. Dabei wird dem Calcinicrrcakior als Vcrbrcnnungslufi nur die Teilsckundiirluflmenge zugeführt, wodurch das Aiisbrandveihallen des Itivniisioffcs in dieser /one verbessert wird. N:uhFrom DK-OS 24 3b 079 it is known in a / weifluligcii Preheater one flow with the exhaust gases from the rotary kiln and the other flow with the exhaust gases from the To operate calcining reactor. Only the partial basic air volume is used as the combustion air for the calciner supplied, whereby the Aiisbrandveihallen des Itivniisioffcs in this / one is improved. N: uh
teil dieser Vorrichtung isl ein kompliziertes Anfahrverhaltcn der Calcinierflut, da mit ungenügend vorgewärmter Tcilsekundärluft gearbeitet werden muli.Part of this device is a complicated start-up behavior the calcining flood, as it is insufficiently preheated Tcilsecondary air are worked muli.
Um den Calcinierungsgrad des Materials im C'alcinierreaktor zu erhöhen, ist es gemäll DIi-OS 27 24 654 bekannt, den Calcinierprozeß in zwei Stufen durchzuführen. Dabei ist es vorteilhaft möglich, verschiedenartige Brennstoff einzusetzen. Nachteilig dabei ist, daß der Ausbrandprozeß bei schwer brennbaren Brennstoffen durch zwischengoschakete Abscheider getrennt oder unterbrochen wird, was den gesamten Calcinierprozeß verzögert und eine größere Bauhöhe der Anlage erfordert. About the degree of calcination of the material in the calcination reactor to increase it is according to DIi-OS 27 24 654 known to carry out the calcining process in two stages. It is advantageously possible to use different types of To use fuel. The disadvantage here is that the burnout process in the case of non-combustible fuels separated by intermediate separators or is interrupted, which delays the entire calcining process and requires a greater overall height of the plant.
Aus der DE-PS 23 44 583 ist ein aus mehreren Kammern bestehender Calcinieneaktor bekannt, dessen unterste Kammer mit Kühierablufi beaufschlagt wird. In der Nähe des oberen Endes der obersten Kammer mündet tangential die Ofenabgasleitung in den Calcinierreaktor ein. Diese tangentiale Gaszuführung hat die Aufgabe, das vorcalciniene Material aus dem Calcinierrcaktor auszutragen.From DE-PS 23 44 583 a calcining reactor consisting of several chambers is known, the lowest of which Chamber is acted upon with Kühierablufi. In near the upper end of the uppermost chamber, the kiln exhaust gas line opens tangentially into the calcining reactor a. This tangential gas supply has the task of removing the precalcined material from the calciner to be carried out.
Bei Verwendung von minderwertigen Brennstoffen in dem Calcinierreaktor wird die Bauhöhe des R;akiors
verhältnismäßig groß, da der Brennstoff eine lange Ausbrandstrecke benötigt. Weiterhin ist aus der DE-OS
27 36 607 bekannt, die Calcinierung des Materials im Steigrohr zwischen unterstem Vorwärmerzyklon und
Drehrohrofen und im Drehrohrofen durchzuführen. Dem Steigrohr wird mittels einer Leitung Kühlerabluft
und über eine Brennstoffzufuhr Brennstoff zugeführt. Die Calcination des Materials im Steigrohr erfolgt
durch das Verbrennen des Brennstoffes im Bereich des unmittelbaren Austrittes der Ofenabgase und im Bereich
der Zuführung der Kühlcrabluft.
Nachteil dieser Erfindung ist, daß eine niedrige Sauerstoffkonzentration durch die Vermischung der Ofenabgase
mit der Kühlerabluft beim Ausbrand des Brennstoffes in dem Steigrohr vorliegt. Durch die Mischung
der Ofenabgase mit der Kühlcrabluft wird ein Teil der Wärmeenergie der Ofenabgase nicht unmittelbar für die
Calcinierung des Materials genutzt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Erzielung eines hohen Calcinierungsgrades
des Materials die Bauhöhe des Steigrohres vergrößert werden muß, um die nötige Verwcilzeit
des Materials im Steigrohr zu erreichen.If inferior fuels are used in the calcining reactor, the overall height of the R; akior is relatively large, since the fuel requires a long burnout distance. It is also known from DE-OS 27 36 607 to carry out the calcination of the material in the riser pipe between the lowest preheater cyclone and rotary kiln and in the rotary kiln. The riser pipe is supplied with exhaust air from the cooler by means of a line and fuel via a fuel supply. The calcination of the material in the riser takes place through the burning of the fuel in the area of the immediate exit of the furnace exhaust gases and in the area of the supply of the cooling air.
The disadvantage of this invention is that there is a low oxygen concentration due to the mixing of the furnace exhaust gases with the cooler exhaust air when the fuel burns out in the riser pipe. Due to the mixture of the kiln exhaust gases with the cooling air, part of the thermal energy of the kiln exhaust gases is not used directly for the calcination of the material. Another disadvantage is that when a high degree of calcination of the material is achieved, the overall height of the riser pipe has to be increased in order to achieve the necessary Verwcilzeit of the material in the riser pipe.
Aus der GB-PS 9 60 863 ist bekannt, die Calcinierung des Materials in einem als Wirbelschicnireaktor ausgebildeten
Calcinierreaktor durchzuführen. Dabei wird als Verbrennungsluft im Calcinierreaktor ein Teil der Sekundärluft
aus dem Kühler verwendet. Die aus dem Sinteraggregat austretenden heißen Abgase werden mit
den Abgasen aus dem Calcinierreaktor vor Eintritt in den Zyklonvorwärmer gemischt.
Nachteil dieser Erfindung ist. daß mit dem Wirbclschichtreaktor als Giicinierreaklor nur geringe Calcinierungsgrade
des Materials erreicht werden, da bei höheren Calcinierungsgraden das Material zu Anbackungen
neigt, was zu Störungen im Reaktor führt.From GB-PS 9 60 863 it is known to carry out the calcination of the material in a calcining reactor designed as a fluidized bed reactor. Part of the secondary air from the cooler is used as combustion air in the calcining reactor. The hot exhaust gases emerging from the sintering unit are mixed with the exhaust gases from the calcining reactor before entering the cyclone preheater.
The disadvantage of this invention is. that with the fluidized bed reactor as a Giicinierreaklor only low degrees of calcination of the material can be achieved, since at higher degrees of calcination the material tends to caking, which leads to disturbances in the reactor.
Gemäß den DD-WP 79 961 und 81 433 ist bekannt, den als Zyklon ausgebildeten Calcinierreaktor unter einem
Schachtvorwärmer anzuordnen, der eine direkte Verbindung über den Ofcneinlaufkanal mit dem Drehrohrofen
hat. Das Material wird dem Reaktor von oben mittels einer Sperre o. dgl. entgegen den Ofenabgasen
aufgegeben und verläßt ihn unten ebenfalls durch eine entsprechende Sperre. Im zylindrischen Teil des Caleinierreaktors
sind Zuleitungen für hocherwärmte Sekundärluft sowie tangential und versetzt angeordnete Brenner
zur Befeuerung vorgesehen.
Durch die tangentiale Zuführung der Kühierabgase im oberen Bereich des Zyklons entsteht eine abwärts gerichtete
Drallströmung, wobei ein Wärmetausch zwisehen Material und Gas erfolgt.According to DD-WP 79 961 and 81 433, it is known to arrange the calcining reactor designed as a cyclone under a shaft preheater, which has a direct connection via the furnace inlet duct to the rotary kiln. The material is fed into the reactor from above by means of a barrier or the like against the furnace exhaust gases and also leaves it below through a corresponding barrier. In the cylindrical part of the Caleinierreaktors feed lines for highly heated secondary air as well as tangentially and offset arranged burners for firing are provided.
The tangential supply of the cooling exhaust gases in the upper area of the cyclone creates a downwardly directed swirl flow, with heat exchange between material and gas.
Durch Anordnung zusätzlicher Stufen als Calcinierreaktor wird die Bauhöhe des Vorwärmers vergrößert. Dadurch entstehen zusätzliche Baukosten sowie zusätzlicher Aufwand durch die Fördereinrichtungen für dasBy arranging additional stages as a calcining reactor, the overall height of the preheater is increased. This results in additional construction costs as well as additional effort through the funding facilities for the
ίο Material.ίο material.
Es sind außerdem bereits zweiflutige Vorwärmersysteme mit Calcinierstufe bekannt. Dabei wird entweder jeder Vorwärmerflut ein Calcinierreaktor nachgeschaltet, dem nur das Material einer Flut zugeführt wird oder das vorgewärmte Material beider Fluten wird einem Reaktor zugeführt.There are also already double-flow preheater systems known with calcining stage. Either a calcining reactor is connected downstream of each preheater flood, to which only the material of one flow is fed or the preheated material of both flows becomes one Reactor fed.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die aufgezeigten Nachteile zu beseitigen sowie den Calcinierproze? zu verbessern und gleichzeitig den Bauaufwand zu verringern.The aim of the invention is to overcome the disadvantages indicated to eliminate as well as the calcining process? to improve and at the same time to reduce the construction costs.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplain the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zum Calcinieren von vorzugsweise Zementrohmehl bei einem hohen Calcinierungsgrad des Materials, universell einsetzbar auch beiThe object of the invention is to provide a method and the associated device for calcining preferably Cement raw meal with a high degree of calcination of the material, can also be used universally for
jo Verwendung von festen und minderwertigen Brennstoffen, bei unkompliziertem Anfahrverhalten und Erzielung von langen Ausbrandstrecken zu schaffen. Dabei sollen die Ausbrandverhältnisse im Reaktor einstellbar gestaltet sein.jo use of solid and poor quality fuels, to create with uncomplicated start-up behavior and the achievement of long burnout distances. Included the burnout ratios in the reactor should be adjustable.
J5 Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß zum Calcinieren eine Teilsekundärluftmenge direkt in einem Strom und die heißen Abgase aus der Sinterzone in vorzugsweise zwei Teilströmen zugeführt werden. Die Teilsekundärluftmenge tritt als Tertiärluft tangential in die Calcinierzone ein. Dabei wird die Teilsekundärluftmenge in eine Drallströmung versetzt und das vorgewärmie Material und der Brennstoff in diese Drallströmung aufgegeben. Ein Teilstrom der heißen Abgase wird aus der Sinterzone axial von unten in die Calcinierzone geführt, so daß eine intensive Vermischung verzögert und nur allmählich erfolgt. Ein zweiter Teilsirom der Abgase aus der Sinterzone wird am Ende der Calcinierzone dem Gas-Material-Gemisch zugesetzt und bei gleichzeitiger Nachcalcination zur Abscheidung und Sinterung weitcrgeleitet.J5 According to the invention, this is achieved in that for Calcine a partial amount of secondary air directly in a stream and the hot exhaust gases from the sintering zone in preferably two substreams are fed. The partial amount of secondary air enters tangentially as tertiary air the calcining zone. The partial amount of secondary air is thereby placed in a swirl flow and preheated Material and fuel abandoned in this swirl flow. A partial flow of the hot exhaust gases is fed axially from below into the calcining zone from the sintering zone, so that intensive mixing is delayed and only occurs gradually. A second part of the exhaust gases from the sintering zone is at the end of the calcining zone added to the gas-material mixture and with simultaneous post-calcination for separation and Sintering passed on.
Durch diese Teilgasführung im Calcinierbereich wird eine optimale Calcinierung, insbesondere durch eine intensive Vermischung des Materials und des Brennstoffes mit L-iusrstoffreicher Luft gewährleistet.By this partial gas guide in Calcinierbereich an optimum calcination, particularly ensured by intensive mixing of the material and of the fuel with air L -iusrstoffreicher.
Zum anderen wirkt das axial zugeführte Teilabgas durch seinen hohen V/ärmeinhalt auf den Caicinierprozeß unterstützend. Ein Teil des Materials bewegt sich in der Drallströmung nach unten und wird der Sinterung zugeführt.On the other hand, the axially supplied partial exhaust gas acts on the Caicinier process due to its high heat content supportive. Part of the material moves down in the swirl flow and becomes sintered fed.
bo Durch die Einstellung des Ofenabgases in zwei Teilabgasströme wird zugleich eine Einstellbarkeit des Materialaustrags erreicht.bo By setting the furnace exhaust gas in two partial exhaust gas flows an adjustability of the material discharge is achieved at the same time.
Die Zuführung der Brennstoffe erfolgt an einer oder mehreren Stellen des Calcinierbereiches oder er wird der Teilsekundärluftm^nge vor Eintritt in die Calcinierzone aufgegeben.The fuel is fed in at one or more points in the calcining area the partial secondary air volume before entering the calcining zone given up.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem mehrstufigen Zyklonvorwärmer, Calcinierreaktor,The device according to the invention consists of a multi-stage cyclone preheater, calcining reactor,
Drehrohrofen und Kühler. Der Calcinierreaktor ist als vorzugsweise senkrecht stehender Schacht ausgebildet. Der Schacht ist mit konischen Querschnittsverengungen bzw. -erweiterungen und zylindrischen Abschnitten versehen. Er ist über eine Sperre in Form einer Querschnittsverengung mit dem Einlaufkanal eines Drehrohrofens verbunden. An den Calcinicrrcaktor ist ein Nachreaktionskanal angeschlossen, der zu einem Zyklonabscheider führt. Vor diesem Zyklonabscheidcr führt eine Materialleitung in den Drchrohrofeneinlauf. Im unteren Teil des Calcinierreaktors mündet tangential eine Gasleitung für die Zuführung der Teilsekundärluftmenge ein. In diesem Bereich sind der Brennstoff- und der Materialeintrag angeordnet. EineTcilgaslcitung für die Abgase aus der Sinterzone führt vom Ofcneinlaufkanal in den oberen Teil des Calcinierreaktors. In dieser Teilgasleitung befindet sich ein Stellorgan.Rotary kiln and cooler. The calcining reactor is as preferably formed vertical shaft. The shaft has conical cross-sectional constrictions or extensions and cylindrical sections. He is about a lock in the form of a cross-sectional constriction connected to the inlet duct of a rotary kiln. To the Calcinicrrcaktor is a Post-reaction channel connected, which leads to a cyclone separator. Before this cyclone separator A material line leads into the tubular furnace inlet. In the lower part of the calcining reactor opens tangentially a gas line for supplying the partial amount of secondary air. In this area are the fuel and the material entry arranged. A drain gas line for the exhaust gases from the sintering zone lead from the furnace inlet duct in the upper part of the calcining reactor. An actuator is located in this partial gas line.
Bei einem zweiflutigen Betrieb erfolgt die Calcinierung in zwei hintereinander angeordneten Stufen. Dip Ofenabgase und die Teüsckundärluft werden uuf die Calcinierstufen aufgeteilt. Aus beiden in Richtung des Materialflusses vorletzten Vorwärmstufen wird das Material einer Calcinierstufe aufgegeben. Ein Teil des Materials wird aus dieser Stufe ausgetragen und über Abscheider und Rohrleitungen der zweiten Calcinierstufe aufgegeben und gelangt aus dieser in die Sinterzone.In a two-flow operation, the calcination takes place in two stages arranged one behind the other. Dip furnace exhaust gases and the secondary air are uuf the Calcining stages divided. The material is generated from both of the penultimate preheating stages in the direction of the material flow abandoned a calcining stage. Part of the material is discharged from this stage and passed through separators and pipelines of the second calcining stage are abandoned and passed from this into the sintering zone.
AusführungsbeispielEmbodiment
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In der dazugehörigen Zeichnung ist eine erfindungsgemäße
Vorrichtung schematisch dargestellt.
Hierbei zeigtA device according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing.
Here shows
F i g. 1 die Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 1 the representation of a device according to the invention,
Fig.2 eine Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer anderen Gestaltung des Calcinierrcaktors.2 shows a device according to FIG. 1 with another Design of the calcining factor.
F i g. 3 einen zweiflutigen Vorwärmer mit zwei Calcinierstufen. F i g. 3 a double-flow preheater with two calcining stages.
Die aus dem Drehrohrofen 12 austretenden heißen Ofenabgase werden im Bereich des Ofencinlaufkanals 9
in zwei Teilströme aufgeteilt. Ein Teilstrom der Ofenabgase wird axial dem mit konischen und zylindrischen
Querschnittserweiterungen bzw. -Verengungen versehenen schachtförmigen Calcinierrcaktor I zugeführt.
Der Calcinierreaktor wird von diesem Teilstrom vorzugsweise axial von unten nach oben und im unteren
Bereich von der tangential zugeführten Teilsekundärluft durchströmt, die durch den tangentialen Anschluß
derTeilsekundä\.-'uftleitung4 in eine Drallströmung versetzt
wird. Dabei besitzt der Teilstrom der Ofenabgase eine größere Vertikalgeschwindigkeit als die dem Calcinierreaktor
zugeführte Teilsekundärluftmenge. Das vorzugsweise oberhalb der Einmündung der Teilsckundärluftmenge
zugeführte Material wird von der sauerstoffreicheren Teilsekundärluftmenge drallförmig nach
oben getragen und bei gleichzeitiger Brennstoffzufuhr calcinierL Dabei wird ein Teil des calcinierten Materials
aus dem Gasstrom abgeschieden und über die Sperre 2 des Calcinierreaktors und durch den Anströmkonus 15
über den Ofeneinlaufkanal der Sinterung zugeführt.
Der andere Teilstrom der Ofenabgase wird durch eine Teilgasleitung 5 im oberen Bereich der Calcinier/one
zugefühn. Bei der intensiven Vermischung der Gassirörne
und des Materials erfolgt eine Nachcalcination im Bereich des Nachreaktionskanals6,derden Calcinierreaktor
1 mit dem Zyklonabscheider 7 verbindet. Der Übergang vom Calcinierreaktor 1 zum Nachreaktionskanal
6 wird durch einen Konus 3 gebildet. Im Zyklonabscheider 7 wird das vorcalcinierte Material vom Gasstrom
getrennt und der Sinterung über die Materialleitung 8 zugeführt, während der Gasstrom zur Materialvorwärmung
einem Zyklonvorwärmer 16 zugeleitet wird.The hot furnace exhaust gases emerging from the rotary kiln 12 are divided into two partial flows in the area of the furnace inlet duct 9. A partial flow of the furnace exhaust gases is fed axially to the shaft-shaped calcining actuator I, which is provided with conical and cylindrical cross-sectional enlargements or constrictions. This partial flow preferably flows through the calcining reactor axially from bottom to top and in the lower area the tangentially supplied partial secondary air, which is set into a swirl flow by the tangential connection of the partial secondary air line 4. The partial flow of furnace exhaust gases has a greater vertical velocity than the partial amount of secondary air supplied to the calcining reactor. The material, which is preferably supplied above the confluence of the partial secondary air volume, is carried upwards by the oxygen-richer partial secondary air volume and calcined with simultaneous fuel supply. Part of the calcined material is separated from the gas stream and via the barrier 2 of the calcining reactor and through the inflow cone 15 via the furnace inlet duct Sintering fed.
The other partial flow of the furnace exhaust gases is fed through a partial gas line 5 in the upper area of the calciner / one. During the intensive mixing of the gas horns and the material, post-calcination takes place in the area of the post-reaction channel 6, which connects the calcining reactor 1 to the cyclone separator 7. The transition from the calcining reactor 1 to the post-reaction channel 6 is formed by a cone 3. In the cyclone separator 7, the precalcined material is separated from the gas flow and fed to the sintering process via the material line 8, while the gas flow is fed to a cyclone preheater 16 for material preheating.
Zur Einstellung der Ausbrandverhältnisse im Calcinierreaktor ist in der Tcilgaslcitung 5, in der ein Teil-To set the burnout ratios in the calcining reactor is in the Tcilgaslcitung 5, in which a partial
K) strom der Ofenabgasc geführt wird, ein Stellorgan IO angeordnet. Durch das Stellorgan tO erfolgt die Aufteilung der Ofenabgasströme. Im unteren Bereich der Tcilgaslcitung 5 oder im Bereich des Ofencinlaufkanals 9 ist eine Bypaßleitung Il angeordnet. Für die AnwendungK) stream of furnace exhaust gas is performed, an actuator IO arranged. The control element tO divides the furnace exhaust gas flows. In the lower area of the oil gas line 5 or in the area of the furnace inlet channel 9, a bypass line II is arranged. For the application
Ii des Verfahrens bei der Vorbereitung von Zementrohmehl, welches hohe Schadstoffanteile besitzt, können damit Ofenabgase aus dem Bereich des Ofencinlaufkanals bzw. der Tcilgaslcitung abgezogen werden. Der Matcrialeintrag i4 für das vorgewärmte Material ist imIi of the procedure in the preparation of cement raw meal, which has a high proportion of pollutants can use it to remove furnace exhaust gases from the area of the furnace inlet duct or the Tcilgaslcitung can be withdrawn. The material entry i4 for the preheated material is in
2n Bereich vorzugsweise oberhalb der Einmündung der Teilsekundärluftleitung 4 angeordnet. Der Brennstoffeintrag 13 ist im Bereich des Eintritts der Teilsekundärlufilcitung 4 in den Calcinierreaktor 1 derart angeordnet, daß der Brennstoff direkt in den Calcinierreaktor 1 und/oder in die Teilsekundärluftlcitung 4, vor der Einmündung in den Calcinicrrcaktor 1. aufgegeben wird.2n area is preferably arranged above the confluence of the partial secondary air line 4. The fuel entry 13 is in the area of entry of the partial secondary air flow 4 arranged in the calcining reactor 1 in such a way that the fuel flows directly into the calcining reactor 1 and / or in the partial secondary air line 4, before the confluence with the Calcinicrrcaktor 1. is abandoned.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß F i g. 3 besteht f -is einem zweiflutigen Vorwärmer mit den Zyklonvorwärmfluien 16. Von den Zyklonstufen 19 und 20The device according to the invention according to FIG. 3 consists of a double-flow preheater with the cyclone preheating fluids 16. From cyclone stages 19 and 20
jo führen Matcrialleitungen 23 in den Calcinierreaktor 21. Sie münden vorzugsweise im Bereich der tangentialen Zuführung der Teilsekundärlufiieitungen 4 sowie des Brennstoffeintrages 13. Der Calcinierreaktor 21 ist über eine Leitung mit dem Ofcncinlaufkanal 9 verbunden. Injo lead material lines 23 into the calcining reactor 21. They preferably open in the area of the tangential feed of the partial secondary air lines 4 and the Fuel inlet 13. The calcining reactor 21 is connected to the furnace inlet channel 9 via a line. In
J1 Richtung des Gasstromes ist dem Calcinierreaktor 2I ein Abscheider 18 nachgcschaltct. Der Austrag des Abscheiders ist über eine Materiallciiung 24 mit dem Calcinierreaktor 22 verbunden. Die Matcriallcitung mündet in den Calcninicrreaktor 22 analog der Matcrialleitung zum Calcinicrrcaktor 21. Der Calcinierreaktor 22 ist ebenfalls über eine Leitung mit dem Ofeneinlaufkanal 9 verbunden. In Richtung des Gasstromes ist dem Calcinicrreakior 22 ein Abscheider 17 nachgeschallet. Die Matcriallcitung 25 vom Abscheider 17 mündet im Einlatifbcrcich/um Drehrohrofen 12.In the direction of the gas flow, a separator 18 is downstream of the calcining reactor 2I. The discharge of the separator is via a Materiallciiung 24 with the calcining reactor 22 connected. The material line opens into the calcium reactor 22 analogously to the material line to the calcining reactor 21. The calcining reactor 22 is also connected to the furnace inlet channel 9 via a line tied together. The calcinicrreakior is in the direction of the gas flow 22 a separator 17 downstream. The material pipe 25 from the separator 17 opens into the inlet area Rotary kiln 12.
Das aufgegebene Rohmaterial wird nach der Vorwärmung in den Zyklonvorwärmern 16 zunächst gemeinsam dem Calcinierreaktor 21 aufgegeben. Dem Calcinicrrcaktor 21 wird ein Teilstrom der Ofenabgase axialAfter being preheated in the cyclone preheaters 16, the raw material fed in is initially common abandoned the calcining reactor 21. A partial flow of the kiln exhaust gases is axial to the calcinicrrcaktor 21
so von unten zugefühn. Eine Teilsekundärluftmen«?c aus dem Kühler wird als Tertiärluft dem Calcinierreaktor tangential zugeführt. In diesem Bereich erfolgt auch die Zuführung des erforderlichen Brennstoffes. Aus dem Calcinierreaktor 21 gelangt ein Teil des calcinierten Materials nach unten über den Ofeneinlaufkanal direkt in den Drehrohrofen. Das übrige Material gelangt in den nachgcschalteien Abscheider 18 und wird von dort über die Materialleitung 24 dem Calcinierreaktor 22 aufgegeben. Der Calcinierreaktor 22 ist analog dem Calcinierre-so inflicted from below. A partial secondary air men «? C from the cooler is fed tangentially as tertiary air to the calcining reactor. This is also where the Supply of the required fuel. Part of the calcined material passes from the calcining reactor 21 down through the furnace inlet channel directly into the rotary kiln. The rest of the material ends up in the downstream separator 18 and is fed from there via the material line 24 to the calcining reactor 22. The calcining reactor 22 is analogous to the calcining reactor
bo aktor 21 angeordnet. Das über den Abscheider 17 abgeschiedene Material wird dem Drehrohrofen 12 aufgegeben. bo actuator 21 arranged. The separated via the separator 17 Material is fed to the rotary kiln 12.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung bestehen darin, daßThe main advantages of the method and the device according to the invention are that
μ eine sehr gute Ausnutzung sowohl der Calcinierreaktor-Brennsioffwärme als auch der Drehrohrofen-Abgaswärme erreicht wird. Der Calcinierreaktor und der Nachrcaktionskanai garantieren die erforderliche Ma-μ a very good utilization of both the calcining reactor fuel heat as well as the rotary kiln exhaust heat is achieved. The calcining reactor and the Message channels guarantee the necessary measures
terialverweilzeit.material residence time.
Die Teilgasleitung für die Ofenabgase, der lange Ausbrandwcg und die intensive Vermischung des Materials und des Brennstoffes mit saucrstoffrcichcr vorgewärmter Luft ermöglichen einen guten Ausbrand fester und auch minderwertiger Brennstoffe.The partial gas line for the furnace exhaust gases, the long burnout path and the intensive mixing of the material and the fuel with oxygen-rich, preheated air enable a good burnout more solid and also inferior fuels.
Durch die erfindungsgemäße Schaltung des Calcinicrreaktors mit dem Vorwärmer und Kühler wird ein unkomplizi^tes Anfahr- und Betriebsregime ermöglicht. Gleichzeitig ist der Calcinierreaktor-Brennstoffuntcil je nach den Betriebsbedingungen einstellbar.The inventive circuit of the calcining reactor with the preheater and cooler enables an uncomplicated start-up and operating regime. At the same time, the calcining reactor fuel part can be adjusted depending on the operating conditions.
Ein weiterer Vorteil besieht darin, daß die Erfindung sowohl für einen einflutigen als auch für einen zweiflutigen Vorwärmer einsetzbar ist und beide Kluten gleichmäßig beaufschlagt werden können. Dabei wird trotz realisierter langen Reaktionsstrecken die Bauhöhe des Zyklonvorwärmers nicht überschritten.Another advantage is that the invention can be used for a single-flow as well as for a double-flow preheater and both clods can be evenly applied. In doing so, despite realized long reaction sections the height of the cyclone preheater is not exceeded.
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