DE3319083A1

DE3319083A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kalkreichen bindemitteln, insbesondere von zementen

Info

Publication number: DE3319083A1
Application number: DE19833319083
Authority: DE
Inventors: Horst 5202 Hennef Herchenbach; Albrecht Dr. 5000 Köln Wolter
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-11-29
Also published as: FR2546510A1; JPS6036359A; DK257684D0; GB8413466D0; DK257684A; BR8402532A; GB2140901A; US4556428A

Description

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Anlage zum Patentgesuch der
Klöckner-Humboldt-Deutζ
Aktiengesellschaft

vom 16. Mai 1983

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kalkreichen Bindemitteln, insbesondere von Zementen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von kalkreichen Bindemitteln, insbesondere, von Zementen, durch Brennen feinkörniger Feststoffe, wobei diese mit heißem Gas in einem Suspensionsstrom durch eine Vorwärm- und Kalzinierzone geführt werden und danach der Feststoff vom heißen Gas getrennt und in einem Klinkerreaktor zu Klinker gebrannt, dieser gekühlt und zu Mühlenzement vermählen wird.

Es ist bekannt, daß wärmesparende Zementbrennanlagen einer dem Anmeldungsgegenstand zugrundeliegenden Gattung anfällig gegenüber einer Aufschaukelung der Alkalien und des Chlors im inneren Kreislauf des Brennanlagensystems sind.

Um den hieraus sich ergebenden bekannten Schwierigkeiten, insbesondere durch Ansätze von Verkrustungen wirksam zu begegnen, ist es schon seit geraumer Zeit bekannt, aus dem Hauptgasstrom zwischen Drehrohrofen und Wärmetauschersystem einen Teilstrom zu entnehmen, diesen zur Kondensation der Schadstoffe abzukühlen, die Schadstoffe in Form von Staub abzuscheiden und zu verwerfen und das Gas im Bypass abzuführen.

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Hierbei ergeben sich Verluste an Wärmeenergie im abgeführten Teilgasstrom, sowie Verluste an Feststoffen. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß die Beseitigung bzw. die Weiterverwendung des in der Bypass-Einrichtung abgeschiedenen Staubes, der nach vorherrschender Meinung der Fachwelt aus dem Produktionprozeß eliminiert werden muß, Schwierigkeiten verursacht (Zement-Kalk-Gips, Heft 5, 1962, Seite 203, Abb. 11 und Beschreibung rechte Spalte).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits störende Kreislaufvorgänge mit Schadstoff-Anreicherungen auf ein für ungestörten Dauerbetrieb erträgliches Maß zurückzuführen, andererseits die Verluste an Wärme und Stoff möglichst zu verringern oder weitgehend zu vermeiden, und hierdurch auch die Herstellungskosten der Zement produktion zu verringern.

Desweiteren soll der Aufwand an Investitionskosten durch eine gegebenenfalls weitere Verringerung der Dimensionen des Drehrohrofens sov^ie des nachgeschalteten Klinkerkühlers und des zur Klinkermahlung vorgesehenen Mahlaggregates erreicht werden.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit der Erfindung dadurch, daß aus dem durch die Vor»ärm- und Kalzinierzone geführten Suspensionsstrom ein Suspensions-Nebenstrom abgezweigt und der darin enthaltene feinkörnige Feststoff im Nebenstrom zum Klinkerreaktor in Suspension mit Brenngas zu Klinker gebrannt wird.

Durch die Erfindung wird mit Vorteil erreicht, daß das im abgezweigten Nebenstrom enthaltene heiße Rohmehl nicht aus der Anlage abgeführt werden muß. Folglich werden, gemäß der zugrundeliegenden Aufgabe, Verluste an Stoff- und Wärmeenergie vermieden.
Weil in der abgezweigten Suspension ein relativ hoher

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Anteil von Chlor- und Alkaliverbindungen enthalten sind, wird durch die Abzweigung des Nebenstromes aus dem Hauptgasstrom die Alkali- und Chlorwirtschaft so vorteilhaft gesteuert, daß eine Aufschaukelung der Alkalien und des Chlors im Ofensystem und insbesondere im Wärmetauscher-System praktisch verhindert wird. Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, daß die Abzweigung des Suspensions-Nebenstromes an einer Stelle zwischen der Vorwärmzone und dem Klinkerreaktor erfolgt. Denn an dieser Stelle sind die Gehalte im Ofeneinlaufmehl an Chlor- und Alkaliverbindungen verhältnismäßig hoch, weshalb zur Aufrechterhaltung eines ungestörten Kreislauf-Gleichgewichtes bereits eine relativ geringe Abzweigmenge ausreicht.

Dabei ist in zweckmäßiger Ausgestaltung vorgesehen, daß die Abzw-eigung des Nebenstromes in einem Temperaturbereich zwischen 450 und 950 C, vorzugsweise im Bereich zwischen 750 und 950 ⁰C erfolgt.

Weiter ist mit Vorteil vorgesehen, daß der Nebenstrom in einem Suspensions-Reaktor unter Zugabe von Brennstoff gebrannt wird.

Dabei ist vorgesehen, daß der Nebenstrom im Suspensions-Reaktor mittels Brenngas bei Temperaturen im Bereich der Alitbildungsreaktion um 1.250 bis 1.400 ⁰C gebrannt wird.

Bei diesen Temperaturen werden Chloride verflüchtigt, und damit die zumeist schädlichen Chlorverbindungen im Brenngut verringert, während der Gehalt an Alkalisulfat gegebenenfalls durch den Schwefelgehalt des zugeführten Brennstoffes zunimmt.

Weiter ist vorteilhaft, daß der Nebenstrom nach dem Klinkerbrand in Feststoff und Gas getrennt wird, und daß der Feststoff in einem Staubkühler gekühlt und anschließend zumindest teilweise mit Mühlenzement vermischt wird.

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Durch diese Maßnahme werden mehrere Vorteile erreicht. Zum einen wird der Klinkerkühler entlastet, und zum anderen wird sehr vorteilhaft ein Feststoff-Verlust verhindert, und nicht zuletzt wird Mühlenkapazität und Mahlenergie gespart, da der staubförmige Klinker nicht mehr oder zumindest nur zum kleinsten Teil bezüglich seines Uberkorns gemahlen werden muß.

Als weiterer Vorteil ergibt sich mit der Erfindung, daß das vom Feststoff getrennte Brenngas bei niedrigem Schadstoffgehalt zumindest teilweise in die Vorwärmzone zurückgeführt werden kann.

Dabei wird ein Verlust an Wärmeenergie vermieden. Dies ist in vielen Fällen deshalb zulässig, weil der überwiegende Teil der Schadstoffe an den feinkörnigen Feststoff gebunden ist.

Im Falle höheren Schadstoffgehaltes im Brenngas ist es ohne weiteres möglich, daß das Gas zumindest teilweise im Bypass abgeführt wird. Gerade diese Flexibilität ist einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Mit Vorteil ist auch ein weiterer Rückgewinn von Wärme dadurch möglich, daß heiße Abluft oes Staubkühlers vorzugsweise als Tertiärluft in die Kalzinierzone geführt wird. Diese Maßnahme wirkt sich besonders günstig bei Anlagentypen aus, bei welchen die Brennluft für den Kalzinator durch den Drehrohrofen gezogen wird, welche demnach keine gesonderte Tertiärluftleitung besitzen.

Eine erfindungswesentliche Ausgestaltung des Verfahrens besteht insgesamt darin, daß feinkörniger Feststoff in einer gemeinsamen Produktionseinheit in Suspension mit heißem Gas vorgewärmt, dehydratisiert, zumindest teilweise kalziniert und sodann in einen Haupt- und einen Nebenstrom aufgeteilt wird, und daß der im Hauptstrom mitgeführte

Feststoff nach Abtrennung vom Gas in einem Drehrohrofen zu Drehofenklinker, und der im Nebenstrom mitgeführte Feststoff weiterhin in Suspension mit Brenngas in einem neben dem Drehrohrofen parallelen Brennvorgang in einem Suspensions-Reaktor zu Flugstaubklinker gebrannt wird, daß der Drehofenklinker in einem Klinkerkühler und der Flugstaubklinker neben dem Klinkerkühler in einem Staubkühler gekühlt wird, und daß der Drehofenklinker gemahlen und mit feinkörnigem Flugstaubklinker sowie gegebenenfalls unter Zugabe weiterer Stoffe zum Endprodukt verarbeitet wird.

Dabei wird weiter mit Vorteil vorgeschlagen, daß bei der Verarbeitung der Stoffe zum Endprodukt ein gegebenenfalls zu hoher Freikalkgehalt, insbesondere im Flugstaubklinker, zumindest teilweise gelöscht wird.

Eine weitere erfindungswesentliche Maßnahme sieht vor, daß im Falle der Zugabe von Eisenträgern diese im wesentlichen oder ausscnlieölich im Bereich zwischen der Abzweigung des Nebenstromes und dem Drehrohrofen erfolgt. Unter "Eisenträgern" wird beim Anmeldungsgegenständ ein Zusatz von schmelzphasenbildenden Eisenoxidverbindungen und Γ"¹- dergleichen verstanden, die bisher üblicherweise dem Ofeneinlauftnehl bereits bei der Rohmehlaufbereitung zugesetzt vurden.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es jedoch vorteilhaft, wenn im Feststoff des Nebenstromes nur ein sehr geringer Anteil an schmelzphasenbildenden Komponenten enthalten ist, um den Betrieb des Suspensions- beziehungsweise Flugstaubreaktors sowie des nachgeschalteten Trennaggregates nicht durch Anbackungen zu gefährden. Dies ist mit Vorteil dadurch zu erreichen, daß

AO.

nach der Lehre der Erfindung eine Zugabe der Eisenträger erst im Bereich zwischen der Abzweigung des Nebenstroms und Drehrohrofen erfolgt.

Eine Vorrichtung zur Herstellung von kalkreichen Bindemitteln, insbesondere Zementen, durch Brennen feinkörniger Feststoffe nach der Lehre des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend einen Vorwärmer, einen Kalzinator, einen Drehrohrofen als Klinkerbrennaggregat, einen Klinkerkühler und gegebenenfalls eine nachgeschaltete Klinkermahlanlage, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorwärmer und Klinkerbrennaggregat ein Abzweig für einen Suspensions-Nebenstrom angeordnet ist, der in einen Suspensions- beziehungsweise Flugstaubreaktor einmündet.

Durch diese Anordnung ergibt sich mit Vorteil eine kompakte Anlage, deren Investitionskosten dadurch verringert sind, daß sowohl der Klinker-Reaktor als auch der Klinkerkühler und das gegebenenfalls nachgeschaltete Klinkermahlaggregat um einen Kapazitäts-Anteil verkleinert werden können, der dem Durchsatz im Nebenstrom entspricht. Da der Flugstaubreaktor ein stationäres Aggregat mit vergleichsweise zum Drehrohrofen wesentlich kleineren Abmessungen ist, ergeben sich für diesen Reaktortyp geringere Abstrahlungsverluste, höhere thermische Wirkungsgrade und relativ geringere Investitionskosten.

Dabei ist vorgesehen, daß der Flugstaubreaktor wenigstens eine Einrichtung zur Zugabe von Brennstoff aufweist.

Weiter ist vorgesehen, daß an den Flugstaubreaktor ein Feststoff/Gas-Trennaggregat angeschlossen ist, mit einem Feststoffaustrag, der mit Vorteil in einen Staubkühler mundet.

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AA

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß an den Feststoffaustrag des Staubkühlers, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Silos, eine Transporteinrichtung angeschlossen ist, wobei dem Klinkerkühler des Drehrohrofens eine Klinkermahlanlage nachgeschaltet ist, daß diese eine Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren aufweist, die einerseits mit der Transporteinrichtung und andererseits mit dem Fertiggutaustritt der Klinkermahlanlage in Verbindung stehend, Mühlenzement und Flugstaubklinker mischt und/oder homogenisiert. Durch diese Einrichtung können vorteilhaft unterschiedliche Zementprodukte durch Verschneiden vom Mühlenzement mit Flugstaubklinker und gegebenenfalls mit weiteren Additiven hergestellt werden.

Dabei ist erfindungsgemäß der Staubkühler mit einer Abluftleitung ausgestattet, die an den Kalzinator angeschlossen ist. Auf diese Weise wird die im · Flugstaubklinker enthaltene Wärmemenge rekuperiert und als heiße Tertiärluft in den Kalzinator eingeleitet. Dies entspricht gleichzeitig einem sinnvollen Angebot von zusätzlicher heißer Tertiärluft für die Reaktionsstrecke des Kalzinators und ergibt besondere Vorteile bei Anlagen, die keine separate Tertiärluftleitung haben, und infolgedessen Verbrennungsluft für den Kalzinator als Luftüberschuß durcn den Ofen ziehen müssen.

Damit im Falle wechselnder Schadstoffgehalte bei einem Überangebot an Schadstoffen wenigstens ein Teil des im. Trennaggregat anfallenden Abgases im Bypass abgestoben werden kann, ist weiter vorgesehen, daß an die Abgasleitung eine Bypassleitung angeschlossen ist, und daß in beiden Leitungen Drosselorgane angeordnet sind.

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Im folgenden wird die Erfindung mit ihren Vorteilen anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Brennanlage zur Herstellung von kalkreichen Bindemitteln,

Fig. 2 ein rein schematisches Anlagenbild mit symbolisierten Anlagenteilen.

Die Anlage zum Brennen von Zement, ausgehend von Ofeneinlaufmehl an der Aufgabestelle 25 umfaßt das Wärmetauschersystem 1, den Kalzinator 2, einen Drehrohrofen 3 und einen Klinkerkühler 4 mit Kühllufteintrag 4·. Ferner weist die Anlage eine Klinkermahlanlage 5 auf sowie ein Misch- und Homogenisieraggregat 15, worin durch Aufgabe von gekühltem Staubklinker 42, Mühlenzement 43 und gegebenenfalls Additivs 44 ein Verschnittprodukt kalkreicher Bindemittel, insbesondere von Zementen gemäß Austragspfeil 18 fertiggestellt wird. An den Bereich des Kalzinators 2 ist ein Nebenstrom-Abzweig 6 angeschlossen, der zu einem Suspensions- beziehungsweise Flugstaubreaktor 7 führt. Dieser ist in seiner Anordnung zum Drehrohrofen 3 im Nebenschluß parallel geschaltet. Eine Zugabe von Brennstoff erfolgt beim Kalzinator 2 gemäß Pfeil 26 und beim Flugstaubreaktor 7 gemäß Pfeil 28. Die in den Flugstaubreaktor mit Temperaturen zwischen 450 und 950 ⁰C, vorzugsweise im Bereich zwischen 750 und 950 ⁰C eintretende Nebenstrom-Feststoff/Gas-Suspension wird durch Brennstoffzugabe 28 auf Alitbildungstemperaturen zwischen 1.250 und 1.450 ⁰C erhitzt und dabei der feinkörnige Feststoff zu Flugstaubklinker gebrannt. Im nachgeschalteten Trennaggregat 8 erfolgt eine Trennung von Feststoff und Gas, wobei der Feststoff gemäß Pfeil 45 in einen

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Staubkühler 9 eingeleitet wird. Dieser erhält Kühlluft durch das Gebläse 10 und gibt erwärmte Tertiärluft mit der Leitung 11 in den Kalzinator 2 ab. Gekühlter Flugstaubklinker wird in den Zwischenbehälter 12 ausgetragen und dort zwischengelagert. Mit dem Abzugsorgan 13 wird gekühlter Flugstaubklinker nach Bedarf über die Transporteinrichtung IA zur Aufgabe 42 dem Misch- und Homogenisieraggregat 15 zugeleitet.

Im Trennaggregat 8 vom Feststoff getrenntes Abgas 46 wird je nach Schadstoffgehalt entweder mit der Leitung 21 dem Wärmeaustauschersystem 1 zugeleitet, oder im Falle erhöhten Schadstoffgehaltes über die Bypassleitung 22 und gegebenenfalls eine Abgasreinigung 23 durch den Exhauster 34 ins Freie geleitet. Gegebenenfalls kann auch ein Gasabzweig 29 zu einer Fremdwärmenutzung 30 vorgesehen sein. Dem Drehrohrofen 3 wird Brennstoff gemäß Pfeil 27 zugeführt, wobei dieser Brennstoff in der Gesamtwärmebilanz um den Anteil des dem Flugstaubreaktor 7 zugeführten Brennstoffs 28 verringert sein kann. Da der Flugstaubreaktor im Vergleich zum Drehrohrofen 7 als stationäres Aggregat geringere äußere Abmessungen besitzt und infolge der hohen aktiven Oberfläche des Flugstaubes einen wesentlich besseren Wirkungsgrad beim Wärmeübergang erzielt als der Drehrohrofen 3, ergibt sicn mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Brennanlage insgesamt ein höherer Nutzungsgrad der zugeführten Prirr.ärenergie und insofern eine erhöhte Wirtschaftlichkeit im Betrieb. Vom Klinkerkühler 4 führt eine Tertiärluftleitung 41 zum Kalzinator 2. Auch diese kann bei der er'indungsgemäßen Ausgestaltung in ihrer Dimension kleiner gehalten sein als üblich, da mit der zusätzlichen Tertiärluftleitung 11 aus dem Staubkühler 9 ebenfalls Tertiärluft von hoher Temperatur in den Kalzinator 2 eingeleitet wird. Die Anlage besitzt ferner eine Einrichtung 17 zur Zugabe von Gips und/oder anderen Additiven zur Klinkermahlanlage 5

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beziehungsweise zum Misch- und Homogenisieraggregat 15. Das im Gegenstrom zum Ofeneinlaufmehl 25 geführte Gas des Systems wird nach Abgabe des nutzbaren Wärmeinhalts mit dem Exhauster 19 aus der Anlage abgezogen und dabei üblicherweise durch eine Gasreinigung 20 hindurchgeführt.

In Fig. 2 ist die gleiche Anlage wie in Fig. 1 in schematisch-bildlicher Darstellung gezeigt. Dabei sind die einzelnen Funktionsbereiche wie Wärmetauschersystem 1, Kalzinator 2, Drehrohrofen 3, Klinkerkühler 4, Sichtermahlanlage 5, Flugstaubreaktor 7 und der Zyklonkühler 9 in mit strichpunktierten Linien eingegrenzten Feldern als Funktionszonen dargestellt. Im übrigen sind gleiche Funktionselemente gemäß Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Wärmetauschersystem 1 umfaßt die Aufgabeeinrichtung 25 für Ofeneinlaufmehl und ferner vier Zyklonstufen 31 bis 34. Der Kalzinator 2 umfaßt die Reaktionsstrecke 35 sowie den Abscheider 35' und zumindest eine Aufgabe 26 für Brennstoff. Der Drehrohrofen 3 ist mit dem Klinkerkühler 4 in bekannter Weise durch einen gemeinsamen Gehauseteil verbunden, in welchem der Brenner 27 angeordnet ist. Der Kühler 4 umfaßt das Kühlluftgebläse 4' und ferner eine Transporteinrichtung 47 zur Aufgabe gekühlten Klinkers in die Mahlanlage 5. Diese wiederum umfaßt die Mühle 37 mit einer Heißgaszuführung 39 sowie den Sichter 48 mit der Grießleitung 40 und dem Fertiggutabscheider 38 sowie den Fertiggutaustrag 18. Rein schematisch angedeutet ist die Transporteinrichtung 14 vom Staubkühler 9 über eine (in Fig. 2 nicht dargestellte) Zwischenlagerungseinrichtung 12, 13 (Fig. 1) . Im gezeigten Beispiel der Fig. 2 dient der Sichter 48 zugleich als Misch- und Homogenisiereinrichtung und verbindet diese Funktion mit dem Vorteil, daß im Staubklinker gegebenenfalls enthaltene geringe Uberkornanteile vom Feingut getrennt und über die

Grießleitung 40 zur Nachzerkleinerung der Mühle 37 zugeleitet werden. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt ferner die Abzweigung 6 des Nebenstromes aus dem Bereich des Kalzinators 2 mit dem daran anschließenden Suspensions- beziehungsweise Flugstaubreaktor 5. Dieser umfaßt die Reaktionsstrecke 36 mit Brennstoff-Aufgabestellen 28, 28' und 28' ·. Ferner umfaßt der Flugstaubreaktor 7 das Trennaggregat 8, von dem mit der Leitung 45 heißer Flugstaubklinker in den Zyklonkühler 9 eingetragen wird. Dieser umfaßt die beiden Zyklonkühlstufen 49 und 50 mit dem zwischen beiden angeordneten Gebläsen 10. Eine Aufgabestelle für Eisenträger ist im Bereich des Drehrohrofeneinlaufes durch den Pfeil 56 rein schematisch angedeutet.

Die Funktion der Anlage ist aus dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ohne weiteres erkennbar. Ein an der Aufgabestelle 25 aufgegebenes, insbesondere kalkreiches Ofeneinlaufmehl wird im Wärmetauschersystem 1 beim Passieren der Wärmetauscherzyklonstufen 31 bis 34 im Gegenstrom mit heißem Gas erwärmt. Das erwärmte Rohmehl wird aus der untersten Zyklonstufe 34 mit der Leitung 51 in die Verbindungsleitung 52 vom Drehrohrofenkopf zum r~^ Kalzinator 2 eingetragen und dort unter Zufuhr von Brennstoff 26 und Tertiärluft 41 sowie heißen Ofengasen des Drehrohrofens 3 in der Reaktionsstrecke 35 bei Temperaturen um 950 C vollständig kalziniert, sodann im Abscheider 35' vom Gas getrennt und mit der Leitung 53 in den Ofeneinlaufko'pf des Drehrohrofens 3 eingeleitet. Darin wird das mehlförmige kalzinierte Gut im Gutbett und gegebenenfalls unter Zugabe von Eisenträgern 56 bei Temperaturen bis beziehungsweise um 1.450 ⁰C zu Klinker gebrannt, und dieser anschließend im Klinkerkühler 4 soweit abgekühlt, daß gekühlter Klinker der Mühle 37 aufgegeben werden kann.

Erfindungsgemäß wird durch den Abzweig 6 aus dem Suspensionsstrom im Bereich des Kalzinators 2 ein Suspensions-Nebenstrom abgezweigt und im Suspensions- beziehungsweise Flugstaubreaktor 7 durch die Reaktionsstrecke 36 geführt und dabei unter Zugabe von Brennstoff beispielsweise an den Stellen 28, 28^f, 28·· auf Klinkertemperatur zwischen 1.250 und 1.400 ⁰C gebrannt. Im Abscheider 8 wird der Flugstaubklinker aus dem Gasstrom getrennt und mit der Leitung 45 dem Zyklonkühler 9 aufgegeben, wo er nacheinander in bekannter Weise die Zyklonkühlstufen 49 und 50 im direkten Kontakt mit Kühlluft durchläuft und entsprechend dem Kühlluftangebot mit Temperaturen um 150 ⁰C durch die Transporteinrichtung 10 in den Strom der Sichtermahlanlage zwischen Mühle 37 und Sichter 48 aufgegeben wird. Dabei wird derjenige Teil des Flugstaubklinkers, welcher eine bestimmungsgemäß genügende Feinheit besitzt, durch die Sichterleitung 54 in den Abscheider und mit diesem in die Austragsleitung 18 ausgetragen, während Überkorn zusammen mit Grießen durch die Grießleitung 40 der Aufgabeseite der Mühle 37 zugeführt wird. Auf diese Weise wird ein absolut homogener Verschnitt von Mühlenzement und Flugstaubklinker zum Endprodukt erhalten.

Gegebenenfalls werden dabei, wie aus Fig. 1 hervorgeht, mit einer Zuteileinrichtung 17 Gips und/oder andere Additive der Mühle 37 oder der Homogenisier- und Mischeinrichtung 15 zugeführt. In den Flugstaubreaktor 7 gelangen durch Abzweig 6 des Nebenstromes aus der Brennanlage mit Alkali- und Chlorverbindungen angereicherte Anteils von Mineralmehl, welche auf diese Weise den inneren Kreislauf der Brennanlage von einer Aufschaukelung und damit Kreislaufanreicherung dieser Stoffe entlasten. Infolge des Klinkerbrandes bis auf Temperaturen um 1.350 ⁰C werden dabei bevorzugt Chlorverbindungen verflüchtigt, und entweder im Abgas des Flugstaubreaktors mit der Leitung 21

über den Zyklonvorwärmer 1 und den Exhaustor 19 ins Freie geführt, oder wenigstens teilweise mit der Bypassleitung 22 abgeführt. In beiden Leitungen 21 und 22 befinden sich Drosselorgane 55, die eine Einstellung von Abgas-Teilströmen ermöglichen.

Durch die Abzweigung des Suspensions-Nebenstromes im Abzweig 6 wird nicht nur der innere Kreislauf der Brennanlage entlastet, sondern auch der Drehrohrofen 3 von einer entsprechenden, beispielsweise 10 bis 15 % betragenden Durchsatzmenge.

Infolgedessen kann der Drehrohrofen 3 in seinen Dimensionen um entsprechende Maße verkleinert werden. Dadurch werden Investitions- und Betriebskosten gespart. Darüberhinaus besitzt die Anlage durch die Möglichkeit des Produkt-Verschnittes den Vorteil einer vielfältig variierbaren Einstellung der Zementeigenschaften. Weiterhin wird durch die Erzeugung von Flugstaubklinker Mahlenergie und - wie bereits erwähnt - durch den höheren wärmetechnischen Wirkungsgrad des Flugstaubreaktors darüberhinaus Primärenergie gespart.

Erfindungswesentlich ist dabei die Maßnahme der nebeneinander vollzogenen Erzeugung von Drehofenklinker und Staubklinker in einer gemeinsamen Produktions-Einheit, sowie die Möglichkeit des Verschnittes von Mühlenzement mit Staubklinker während oder nach der Zementmahlung unter Erhalt bzw. Modifizierung unterschiedlicher, optimaler Zementeigenschaften.

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Liste der Bezugszeichen

1.	Wärmetauschersystem	28.	Brennstoff
			Flugstauoreaktor 28·, 28¹·
2.	Kalzinator	29.	Abzweig Gas
3.	Drehrohrofen	30.	Fremdwlrmenutzung
4.	KlinkerkQhler Luft 4¹	31.	Zyklonstufe
5.	Mahlanlage	32.	Zyklonstufe
6.	Abzweig	33.	Zyklonstufe
7.	Flugstaubreaktor	34.	Zyklonstufe
8.	Trennaggregat	35.	Reaktionsstrecke Kalzinator
9.	Staubkühler	36.	Reaktionsstrecke
			Flugstaubreaktor
10.	Geblase	37.	Mühle
11.	Leitung (Kühlluft)	. 38.	Abscheider
12.	Vorratsbehälter	39.	Heißgasquelle
13.	Abzugsorgane	40.	Grießleitung
14.	Transporteinrichtung	41.	Tertiärluftleitung
15.	Misch- und Homo	42.	gekühlter Staubkiinker
	genisieraggregat
16.	Austrag (Mahlanlage 5)	43.	Mühlenzement
17.	Einrichtung_r Zugabe	44.	Additivs
	Additiv
18.	Fertigprodukt	45.	Feststoffaustrag (8)
19.	Exhaustor	46.	Abgas (8)
20.	Gasreinigung	47.	Transporteinrichtung
21.	Abgasleitung (8)	48.	Sichter
22.	Leitung Bypass-	49.	Zyklonstufen Köhler
23.	Gasreinigung	50.	Zyklonstufen Kühler
24.	Exhaustor	51.	Leitung
25.	Zugabe von Ofen	52.	Verbindungsleitung
	einlaufmehl
26.	Brennstoff-	53.	Leitung
	Kalziniereinrichtung	54.	Sichterleitung
27.	Brennstoff Drehrohr	55.	Drosselorgan
		56.	Eisenträger-Zugabe

- Leerseite -

Claims

16. Mai 1983 ο ο ι η η Ω Q K H-i>q -

Gr/Gn OO I 3UoO H 83725

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung von kalkreichen Bindemitteln, insbesondere von Zementen, durch Brennen feinkörniger Feststoffe, wobei diese mit heißem Gas in einem Suspensionsstrom durch eine Vorwärm- und Kalzinierzone geführt werden und danach der Feststoff vom heißen Gas getrennt und in einem Klinkerreaktor zu Klinker gebrannt, dieser gekühlt und zu Mühlenzement vermählen wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem durch die Vorwärm- und Kalzinierzone geführten Suspensionsstrom ein Suspensions-Nebenstrom abgezweigt und der darin enthaltene feinkörnige Feststoff im Nebenstrom zum Klinkerreaktor in Suspension mit Brenngas zu Klinker gebrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung des Nebenstromes an einer Stelle zwischen der Vorwärmzone und dem Klinkerreaktor erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung des Nebenstromes in einem Temperaturbereich zwischen 450 und 950 C, vorzugsweise im Bereich zwischen 750 und 950 C erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstrom in einem Suspensionsreaktor unter Zugabe von Brennstoff gebrannt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstrom im Suspensions-Reaktor mittels Brenngas bei Temperaturen im Bereich der Alitbildungsreaktion um 1.250 bis 1.400 ⁰C gebrannt wird.

*- 2 - KHO

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstrom nach dem Klinkerbrand in Feststoff und Gas getrennt wird, und daß der Feststoff in einem Staubkiihler gekühlt und anschließend zumindest teilweise mit Mühlenzement vermischt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Feststoff getrennte Brenngas zumindest teilweise in die Vorwärmzone zurückgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Feststoff getrennte Brenngas zumindest teilweise im Bypass abgeführt wird.

S. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß heiße Abluft des Staubkühlers vorzugsweise als Tertiärluft in die Kalzinierzone geführt wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß feinkörniger Feststoff in einer gemeinsamen Produktionseinheit in Suspension mit heißem Gas vorgewärmt, dehydratisiert, zumindest teilweise kalziniert und sodann in einen Haupt- und einen Nebenstrom aufgeteilt wird, und daß der im Hauptstrom mitgeführte Feststoff nach Abtrennung vom Gas in einem Drehrohrofen zu Drehofenklinker und der im Nebenstrom mitgeführte Feststoff weiterhin in Suspension mit Brenngas in einem zum Drehrohrofen parallelen Brennvorgang in einem Suspensions-Reaktor zu Flugstaubklinker gebrannt wird, daß der Drehofenklinker■in einem Klinkerkühler und der Flugstaubklinker in einem Staubkühler gekühlt wird, und daß der Orehofenklinker gemahlen und mit feinkörnigem Flugstaubklinker sowie gegebenenfalls unter Zugabe weiterer Stoffe zum Endprodukt verarbeitet wird.

- 3 ·» KHO

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung der Stoffe zum Endprodukt ein gegebenenfalls zu hoher Freikalkgehalt zumindest teilweise gelöscht wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Zugabe von Eisenträgern diese im wesentlichen oder ausschließlich im Bereich zwischen der Abzweigung des Nebenstromes und dem Drehrohrofen erfolgt.

13. Vorrichtung zur Herstellung von kalKreichen Bindemitteln, insbesondere von Zementen, durch Brennen feinkörniger Feststoffe, und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch i bis 12 in einer Srennanlage für feinkörniges Gut, umfassend einen Vorwärmer, einen Kalzinator, einen Drehrohrofen als Klinkerbrennaggregat, einen Klinkerkühler und gegebenenfalls eine nacngescnaltets Klinkermahlanlage, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorwärmer (1) und Klinksrbrennaggregat (3) ein Abzweig (6) für einen Suspensions-Nebenstrorn angeordnet ist, der in einen Suspensionsreaktor, vorzugsweise Flugstaubreaktor (7) einmündet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensions- beziehungsweise Flugstaubreaktor (7) wenigstens eine Einrichtung (28, 28¹, 28'') zur Zugabe von Brennstoff aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flugstaubreaktor (7) ein Feststoff/Gas-Trennaggregat (8) angeschlossen ist, mit einem Feststoffaustrag (45), der in einen Staubkühler (9) mündet.

"*· *- 4 - KHD

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an den Feststoffaustrag (45) des Staubkühlers (9) vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Silos (12) eine Transporteinrichtung (14) angeschlossen ist, daß dem Klinkerkuhler (4) des Drehrohrofens (3) eine Klinkermahlanlage (5) zugeordnet ist, und daß eine Vorrichtung (15) zum Mischen und/oder Homogenisieren vorgesehen ist, die einerseits mit der Transporteinrichtung (14) und andererseits mit dem Fertiggutaustrag (16) der Klinkermahlanlage (5) in Verbindung stehend Mühlenzement (43) und Flugstaubklinker (42) mischt und/oder homogenisiert.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubkühler (9) eine Abluftleitung (11) aufweist, die vorzugsweise als Tertiäriuftleitung an den Kalzinator (2) angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennaggregat (8) eine Abgasleitung (21) aufweist, die-vorzugsweise an den Vorwärmer (1) angeschlossen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abgasleitung (21) eine Bypassleitung (22) angeschlossen ist, und daß in beiden Leitungen Drosselorgane (55) angeordnet sind.